DE10344822A1

DE10344822A1 - Antriebskraftveteilungs-Steuersystem für Fahrzeuge mit Vierradantrieb

Info

Publication number: DE10344822A1
Application number: DE10344822A
Authority: DE
Inventors: Norio Iida
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2004-04-22
Also published as: US7151991B2; CN1496885A; JP2004114819A; JP4120335B2; US20040064233A1; CN1275795C

Abstract

Bei einem Leistungsverteilungs-Steuersystem für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb ist eine 4WD-Steuervorrichtung elektronisch verbunden mit einer Reibkupplung, um ein Drehmoment-Verteilungsverhältnis zu steuern. Die 4WD-Steuervorrichtung bestimmt, ob eine Historienbedingung, dass ein Kupplungseingangs-Drehmoment größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert war, erfüllt ist, wenn ein Befehlsdrehmoment größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist, und bestimmt, ob eine Befehlsdrehmoment-Bedingung, dass ein aktuelles Befehlsdrehmoment größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist, erfüllt ist, und bestimmt ferner, ob eine Drehmoment-Umkehrungsbedingung, dass eine Eingangsrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung, umgekehrt ist, erfüllt ist. Die 4WD-Steuervorrichtung gibt ein Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment, verringert gegenüber dem aktuellen Befehlsdrehmoment, als ein Befehlssignal für die Reibkupplung aus, wenn die Historienbedingung, die Befehlsdrehmoment-Bedingung und die Drehmoment-Umkehrungsbedingung alle erfüllt sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebskraftverteilungs-Steuersystem zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb mit einer Drehmomentverteilungsreibkupplung, genannt Transferkupplung, durch welche eine Motorleistung (Antriebsdrehmoment) zugeführt wird zu Primärantriebsrädern des Fahrzeugs und zu Sekundärantriebsrädern bei einem gewünschten Verteilungsverhältnis, welches bestimmt wird auf der Grundlage einer Eingriffskraft der Transferkupplung, und insbesondere ein System, welches fähig ist zum Verringern von Geräuschen und Vibrationen, welche auftreten können innerhalb der Transferkupplung während eines Übergangs von einem Geradeausfahrzustand eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb zu einem Kurvenfahrzustand.
Hintergrund der Erfindung
Wie bekannt, tritt bei einem Wechsel von einem Geradeausfahrzustand zu einem Kurvenfahrzustand bei Fahrzeugen mit Vierradantrieb (4WD) ein sogenanntes Engkurven-Bremsphänomen auf, welches auf einer ungenügenden Absorption der Radgeschwindigkeits-Differenz zwischen vorderen und hinteren Straßenrädern beruht. Wie nachfolgend kurz beschrieben, lehrt die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 2001-253261 (nachfolgend bezeichnet als "JP2001-253261") die Vermeidung eines Engkurven-Bremsphänomens, welches Fahrzeugen mit Vierradantrieb eigen ist. Bei der JP2001-253261 beschriebenen Kraftverteilungsvorrichtung wird ein Kurvenradius R des 4WD-Fahrzeugs geschätzt auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Seitenbeschleunigung, welche auf das 4WD-Fahrzeug während einer Kurvenfahrt wirkt. Wenn der geschätzte Kurvenradius R kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellenwert R₀, wird ein Verteilungsverhältnis eines Sekundärantriebsrad-Drehmoments zu einem Primärantriebsrad-Drehmoment abnehmend kompensiert auf der Grundlage des geschätzten Kurvenradius, um das Drehmoment-Verteilungsverhältnis des Sekundärantriebsrads zum Primärantriebsrad zu optimieren und somit das Engkurven-Bremsphänomen richtig zu vermeiden.
Zusammenfassung der Erfindung
Wenn das Fahrzeug mit Vierradantrieb um eine Kurve in einem Vierradantrieb-Betriebsmodus fährt und dadurch eine mittlere Drehgeschwindigkeit der Sekundärantriebsräder (Hilfsantriebsräder) größer ist als eine mittlere Drehgeschwindigkeit der Primärantriebsräder (Hauptantriebsräder), existiert eine erhöhte Tendenz einer Entstehung von Geräuschen innerhalb der Reibkupplung vor dem Auftreten des Engkurven-Bremsphänomens infolge einer positiv-zu-negativ-Eingangsdrehmomentschwankung bzw. Umkehr einer Eingangsrichtung eines in die Sekundärantriebsräder eingegebenen Drehmoments (hier einfach bezeichnet als "Umkehrdrehmoment"). Genauer wird bei einem Fahrzeug mit Vierradantrieb mit einer Drehmomentverteilungs-Reibkupplung, genannt Transferkupplung, durch welche ein Verteilungsverhältnis eines Drehmoments, welches zu liefern ist zu den Sekundärantriebsrädern, zu einem Drehmoment, welches zu liefern ist zu den Primärantriebsrädern, variabel eingestellt wird beispielsweise von 0:100% bis 50%:50% durch Ändern der Eingriffskraft der Kupplung, eine Antriebskraft (ein Antriebsdrehmoment), welche erzeugt wird durch eine Antriebskraftquelle (einen Motor), übertragen bzw. eingegeben über die Reibkupplung zu den Sekundärantriebsrädern während der normalen Geradeausfahrt. Bei einem Wechseln von dem Geradeausfahrzustand zu dem Kurvenfahrzustand tendiert das vordere Straßenrad, welches als das Sekundärantriebsrad dient, dazu, schneller zu drehen als das hintere Straßenrad, welches als das Primärstraßenrad dient, infolge der Kurvenradiusdifferenz zwischen dem vorderen und dem hinteren Rad. Folglich wird ein Drehmoment übertragen von dem Sekundärantriebsrad (dem vorderen Straßenrad) zurück zur Reibkupplung. Das Drehmoment, übertragen vom Sekundärantriebsrad zurück zur Reibkupplung, wird hier bezeichnet als "Gegendrehmoment", da die Richtung eines derartigen Drehmomentflusses, übertragen vom Sekundärantriebsrad zurück zur Reibkupplung bei Kurven, entgegengesetzt ist zu derjenigen eines normalen Drehmomentflusses, übertragen von der Kraftquelle über die Reibkupplung zum Sekundärantriebsrad. Wenn die Größe des Gegendrehmoments, übertragen und eingegeben von der Sekundärantriebsradseite über die Reibkupplung, die Größe eines Eingangsdrehmoments (normales Drehmoment), übertragen von der Kraftquelle über die Reibkupplung zur Sekundärantriebsradseite, überschreitet, tritt ein Übergang von einer positiven Eingangsdrehmomentanwendung zu einer negativen Eingangsdrehmomentanwendung, das heißt, das oben beschriebene Umkehrdrehmoment, auf. Anders ausgedrückt, der Wert eines Eingangsdrehmoments, angewandt auf das Sekundärantriebsrad, wechselt von plus nach minus. Ferner bedeutet die Umkehrung eines Drehmoments, eingegeben in das Sekundärantriebsrad, eine Umkehrung einer Drehmomentflussrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung. Infolge der "Drehmomentumkehrung", genauer der Umkehrung einer Drehmomentflussrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung, tendiert die Reibkupplung zu einem Wechsel vom verdrehten Zustand zu dem gelösten Zustand. Generell tendiert bei dem Reibkupplungsverdrehzustand während einer normalen Drehmomentanwendung, das heißt, während einer positiven Eingangsdrehmomentanwendung, ein relativ drehbarer Reibkontaktabschnitt der Reibkupplung zu einem Eingriff und einer Verklemmung mit dem anderen relativ drehbaren Reibkontaktabschnitt infolge des Verdrehungsmoments, anders ausge drückt, des Torsionsmoments. Unter der Annahme, dass der Wert eines Eingangsdrehmoments, angewandt auf das Sekundärantriebsrad, wechselt von positiv nach negativ und somit die "Drehmomentumkehrung" auftritt, kann die Reibkupplung auch vorübergehend wechseln von einem Eingriffszustand (bzw. einem verbundenen Zustand), in welchem die beiden benachbarten relativ drehbaren Reibkontaktabschnitte in Eingriff und Verklemmung miteinander mittels des Verdrehungsmoments sind, zu einem ausgerückten Zustand (bzw, einem unverbundenen Zustand), in welchem die beiden benachbarten relativ drehbaren Reibkontaktabschnitte gelöst voneinander sind, um eine Relativdrehung zwischen diesen zu ermöglichen. Die vorübergehende Lösung der Reibkupplung, welche entsteht aus dem Übergang einer positiven Eingangsdrehmomentanwendung zu einer negativen Eingangsdrehmomentanwendung, das heißt, der "Drehmomentumkehrung", wird tatsächlich erreicht durch voneinander Trennen mittels einer Kraft mindestens zweier benachbarter relativ drehbarer Reibkontaktabschnitte, welche in Eingriff und Verklemmung miteinander sind. Folglich treten unerwünschte Geräusche (unerwünschter Schall, welcher hörend und/oder tastend vernehmbar ist) auf innerhalb der Reibkupplung vor dem Auftreten des Engkurven-Bremsphänomens, wenn das 4WD um eine Kurve fährt.

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Antriebskraftverteilungs-Steuersystem für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb zu schaffen, welches fähig ist, ein Auftreten von Geräuschen und Vibrationen zu verhindern innerhalb einer Reibkupplung, selbst wenn der Wert eines Eingangsdrehmoments, angewandt auf das Sekundärantriebsrad, wechselt von positiv nach negativ und somit die Reibkupplung vorübergehend wechselt von einem Einrückzustand, in welchem mindestens zwei benachbarte relativ drehbare Reibkontaktabschnitte in Eingriff und Verklemmung miteinander sind mittels eines Verdrehungsmoments, zu einem ausgerückten Zustand, in welchem die benachbarten relativ drehbaren Reibkontaktabschnitte durch eine Kraft ausgerückt und getrennt voneinander sind.

Um die oben erwähnten und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, umfasst ein Antriebskraftverteilungs-Steuersystem für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb eine Reibkupplung, durch welche eine Antriebskraft, erzeugt durch eine Antriebskraftquelle, geliefert wird zu Primärantriebsrädern und zu Sekundärantriebsrädern bei einem Verteilungsverhältnis auf der Grundlage eines Betriebszustands des Fahrzeugs, und eine Steuervorrichtung des Fahrzeugs mit Vierradantrieb, welche gestaltet ist für eine elektronische Verbindung mit der Reibkupplung zum automatischen Steuern des Verteilungsverhältnisses, wobei die Steuervorrichtung des Fahrzeugs mit Vierradantrieb umfasst: einen Drehmoment-Schwellenwert-Einstellabschnitt, welcher ein unteres Grenzdrehmoment, oberhalb welchem Geräusche und Vibrationen auftreten innerhalb der Reibkupplung, wenn eine Eingangsrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung, sich umkehrt, als einen vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert einstellt, einen Eingangsdrehmoment-Historienbedingungs-Entscheidungsabschnitt, welcher bestimmt, ob eine Historienbedingung, dass ein Kupplungseingangsdrehmoment größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert war, erfüllt ist, wenn ein Befehlsdrehmoment für die Reibkupplung größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert ist, während einer Zeitspanne ausgehend von einem Zeitpunkt, zu welchem das Befehlsdrehmoment beginnt zu steigen von einem Nulldrehmomentniveau zu einem aktuellen Ausführungszyklus des Antriebskraftverteilungs-Steuersystems, einen Befehlsdrehmomentbedingungs-Entscheidungsabschnitt, welcher bestimmt, ob eine Befehlsdrehmoment-Bedingung, dass ein aktueller Wert des Befehlsdrehmo ments, erzeugt bei dem aktuellen Ausführungszyklus, größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert ist, erfüllt ist, einen Drehmoment-Umkehrungsbedingungs-Entscheidungsabschnitt, welcher bestimmt, ob eine Drehmoment-Umkehrungsbedingung, dass eine Eingangsrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung, umgekehrt ist, erfüllt ist, einen Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment-Berechnungsabschnitt, welcher ein Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment, erhalten durch abnehmendes Kompensieren des aktuellen Werts des Befehlsdrehmoments, berechnet, wenn die Historienbedingung, die Befehlsdrehmomentbedingung und die Drehmoment-Umkehrungsbedingung alle erfüllt sind, und einen Kupplungsbefehls-Drehmomentsteuerabschnitt, welcher ein Befehlssignal entsprechend dem Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment ausgibt an die Reibkupplung, wenn die Historienbedingung, die Befehlsdrehmomentbedingung und die Drehmoment-Umkehrungsbedingung alle erfüllt sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Antriebskraftverteilungs-Steuersystem für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb eine Reibkupplung, über welche eine durch eine Antriebskraftquelle erzeugte Antriebskraft geliefert wird zu Primärantriebsrädern und zu Sekundärantriebsrädern bei einem Verteilungsverhältnis auf der Grundlage eines Betriebszustands des Fahrzeugs, und eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb, welche gestaltet ist für eine elektronische Verbindung mit der Reibkupplung zum automatischen Steuern des Verteilungsverhältnisses, wobei die Steuervorrichtung des Fahrzeugs mit Vierradantrieb eine Drehmoment-Schwellenwert-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines unteren Grenzdrehmoments umfasst, oberhalb welchem Geräusche und Vibrationen innerhalb der Reibkupplung, wenn eine Eingangsrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung, umgekehrt wird, als ein vorbestimmter Drehmoment-Schwellenwert, eine Eingangsdrehmoment-Historienbedingungs-Entscheidungseinrichtung zum Bestimmen, ob eine Historienbedingung, dass ein Kupplungseingangsdrehmoment größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert war, erfüllt ist, wenn ein Befehlsdrehmoment für die Reibkupplung größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert ist, während einer vorbestimmten Zeitspanne ausgehend von einem Zeitpunkt, zu welchem das Befehlsdrehmoment beginnt zu steigen von einem Nulldrehmomentniveau zu einem aktuellen Ausführungszyklus des Antriebskraftverteilungs-Steuersystems, eine Befehlsdrehmomentbedingungs--Entscheidungseinrichtung zum Bestimmen, ob eine Befehlsdrehmomentbedingung, dass ein aktueller Wert des Befehlsdrehmoments, erzeugt bei dem aktuellen Ausführungszyklus, größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert ist, erfüllt ist, eine Drehmoment-Umkehrungsbedingungs-Entscheidungseinrichtung zum Bestimmen, ob eine Drehmoment-Umkehrungsbedingung, dass eine Eingangsrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung, umgekehrt ist, erfüllt ist, eine Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoments, erhalten durch abnehmendes Kompensieren des aktuellen Werts des Befehlsdrehmoments, wenn die Historienbedingung, die Befehlsdrehmomentbedingung und die Drehmoment-Umkehrungsbedingung alle erfüllt sind, und eine Kupplungsbefehlsdrehmoment-Steuereinrichtung zum Ausgeben eines Befehlssignals entsprechend dem Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment zur Reibkupplung, wenn die Historienbedingung, die Befehlsdrehmomentbedingung und die Drehmoment-Umkehrungsbedingung alle erfüllt sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung eines Drehmoment-Verteilungsverhältnisses eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb vorgesehen, welches eine Reibkupplung verwendet, über welche ein Antriebsdrehmoment, erzeugt durch eine Antriebskraftquelle, geliefert wird zu Primärantriebsrädern und zu Sekundärantriebsrädern bei einem gewünschten Verteilungsverhältnis auf der Grundlage eines Betriebszustands des Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: ein Einstellen eines unteren Grenzdrehmoments, oberhalb welchem Geräusche und Vibrationen auftreten innerhalb der Reibkupplung, wenn eine Eingangsrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung, umgekehrt wird, als ein vorbestimmter Drehmoment-Schwellenwert, ein Bestimmen, ob eine Historienbedingung, dass ein Kupplungseingangsdrehmoment größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert war, erfüllt ist, wenn ein Befehlsdrehmoment für die Reibkupplung größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert ist, während einer Zeitspanne ausgehend von einem Zeitpunkt, zu welchem das Befehlsdrehmoment beginnt zu steigen von einem Nulldrehmomentniveau zu einem aktuellen Ausführungszyklus, ein Bestimmen, ob eine Befehlsdrehmomentbedingung, dass ein aktueller Wert des Befehlsdrehmoments, erzeugt bei dem aktuellen Ausführungszyklus, größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert ist, erfüllt ist, ein Bestimmen, ob eine Drehmoment-Umkehrungsbedingung, dass eine Eingangsrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung, umgekehrt ist, erfüllt ist, ein Berechnen eines Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoments, erhalten durch abnehmendes Kompensieren des aktuellen Werts des Befehlsdrehmoments, wenn die Historienbedingung, die Befehlsdrehmomentbedingung und die Drehmoment-Umkehrungsbedingung alle erfüllt sind, und ein Ausgeben eines Befehlssignals entsprechend dem Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment zur Reibkupplung, wenn die Historienbedingung, die Befehlsdrehmomentbedingung und die Drehmoment-Umkehrungsbedingung alle erfüllt sind.

Die anderen Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, welche Bezug nimmt auf die beiliegende Zeichnung, deutlich hervor.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist ein Systemblockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines Antriebskraftverteilungs-Steuersystems für ein 4WD-Fahrzeug.
2 ist eine Querschnittsansicht einer elektronisch gesteuerten Kupplung, welche in dem Antriebskraftverteilungs-Steuersystem der oben dargestellten Ausführungsbeispiele enthalten ist.
3A–3C sind beispielhafte Ansichten des Betriebs einer Nockenvorrichtung, welche in der elektronisch gesteuerten Kupplung des Antriebskraftverteilungs-Steuersystems der dargestellten Ausführungsbeispiele vorgesehen ist.
4A ist ein Flussdiagramm einer Kupplungslieferdrehmoment-Steuerroutine, ausgeführt innerhalb einer 4WD-Steuervorrichtung, welche enthalten ist im Antriebskraftverteilungs-Steuersystem des ersten Ausführungsbeispiels.
4B ist ein Flussdiagramm einer Engkurvenperiode-Lieferdrehmoment-Berechnungsroutine.
5 ist ein vorbestimmtes Kennliniendiagramm der Beziehung zwischen einem Straßenoberflächenreibungs- Koeffizienten μ und einem vorbestimmten Schwellenwert α.
6A und 6B sind Kennliniendiagramme, welche (i) Änderungen von Geschwindigkeiten Vwfl und Vwfr eines vorderen linken bzw. eines vorderen rechten Rads und (ii) Änderungen einer Radgeschwindigkeitsdifferenz |ΔVw| zwischen den Radgeschwindigkeiten des vorderen linken und des vorderen rechten Rads und einer vorbestimmten Drehmoment-Umkehrungs-Kriteriumsdifferenz ΔVw0 des vorderen linken und des vorderen rechten Rads (siehe Schritt S49 von 4A) darstellen.
7A+7B sind Zeitdiagramme, welche jeweils (i) Kennlinien eines Hinterraddrehmoments und eines Vorderraddrehmoments bzw. (ii) eine Kennlinie eines Kupplungsbefehls-Drehmoments bei Starten des 4WD-Fahrzeugs aus dem Stillstandzustand und gleichzeitigem Kurvenfahren darstellen, wobei keine Geräuschgegenmaßnahme getroffen wurde (ohne Geräuschverhinderungssteuerung) und keine Gegenmaßnahme für ein Engkurven-Bremsphänomen getroffen wurde (ohne Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerung).
8A–8B sind Zeitdiagramme, welche (i) Kennlinien von Hinter- und Vorderraddrehmomenten bzw. (ii) eine Kennlinie eines Kupplungsbefehls-Drehmoments bei Starten des 4WD-Fahrzeugs aus dem Stillstandzustand und gleichzeitigem Kurvenfahren darstellen, wobei keine Geräuschverhinderungssteuerung, jedoch eine Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerung erfolgt.
9A–9B sind Zeitdiagramme, welche (i) Kennlinien von Hinter- und Vorderraddrehmomenten bzw. (ii) eine Kennlinie eines Kupplungsbefehls-Drehmoments bei Starten des 4WD-Fahrzeugs aus dem Stillstandzustand und gleichzeitigem Kurvenfahren darstellen, wobei sowohl eine Geräuschverhinderungssteuerung auch eine Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerung erfolgen.
10 ist ein Systemblockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Rntriebskraftverteilungs-Steuersystems für ein 4WD-Fahrzeug.
11A ist ein Flussdiagramm einer Kupplungsliefer-Drehmoment-Steuerroutine, ausgeführt innerhalb einer 4WD-Steuervorrichtung, welche in dem Antriebskraftverteilungs-Steuersystem des zweiten Ausführungsbeispiels enthalten ist.
11B ist ein Kennliniendiagramm von Änderungen eines Lenkwinkels θ und eines vorbestimmten Drehmoment-Umkehrungskriterium-Lenkwinkels θ0 (siehe Schritt S49' von 11A).
12 ist ein Systemblockdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels eines Antriebskraftverteilungs-Steuersystems für ein 4WD-Fahrzeug.
13 ist ein Flussdiagramm einer Kupplungsliefer-Drehmoment-Steuerroutine, ausgeführt innerhalb ei ner 4WD-Steuervorrichtung, welche in dem Antriebskraftverteilungs-Steuersystem des dritten Ausführungsbeispiels enthalten ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Bezugnehmend auf die Zeichnung, insbesondere auf 1, ist das Antriebskraftverteilungs-Steuersystem der Erfindung beispielhaft ausgeführt in einem Fahrzeug mit Frontmotor und Vierradantrieb mit einer Drehmomentverteilungs-Reibkupplung, genannt Transferkupplung, über welche ein Verteilungsverhältnis eines zu Sekundärantriebsrädern (Vorderstraßenrädern) zu liefernden Drehmoments zu einem zu Primärantriebsrädern (Hinterstraßenrädern) zu liefernden Drehmoment stufenlos gesteuert und variabel eingestellt wird von 0:100% bis 50%:50% durch Änderung einer Eingriffskraft der Kupplung. In 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 1 einen Verbrennungsmotor, welcher als Primärantrieb (Antriebskraftquelle) dient. Ein Bezugszeichen 2 bezeichnet ein Getriebe, ein Bezugszeichen 3 bezeichnet eine hintere Gelenkwelle, ein Bezugszeichen 4 bezeichnet ein Hinterachsdifferential, ein Bezugszeichen 5 bezeichnet eine hintere linke Achsantriebswelle, und ein Bezugszeichen 6 bezeichnet eine hintere rechte Achsantriebswelle. Bezugszeichen 7 und 8 bezeichnen ein hinteres linkes bzw. ein hinteres rechtes Straßenrad, welche beide als Primärantriebsräder (Hauptantriebsräder) dienen. Ein Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Transferkupplung, wohingegen ein Bezugszeichen 10 eine elektronisch gesteuerte Kupplung bezeichnet, welche als eine elektronisch gesteuerte Reibkupplung bzw. eine elektronisch gesteuerte Transferkupplung dient. Die Kraft eines Kupplungseingriffs einer Kupplung 10 kann elektronisch gesteuert in Reaktion auf ein Befehlssignal (entsprechend einem Kupplungsbefehls-Drehmoment) von einer 4WD-Steuervorrichtung 17 (unten beschrieben). Ein Bezugszeichen 11 bezeichnet eine vordere Gelenkwelle, und ein Bezugszeichen 12 bezeichnet ein Vorderachsdifferential. Ein Bezugszeichen 13 bezeichnet eine vordere linke Achsantriebswelle, und ein Bezugszeichen 14 bezeichnet eine vordere rechte Achsantriebswelle. Bezugszeichen 15 und 16 bezeichnen ein vorderes linkes bzw. ein vorderes rechtes Straßenrad, welche beide als Sekundärantriebsräder (Hilfsantriebsräder) dienen. Eine Eingangsschnittstelle einer ABS-Steuervorrichtung 18 ist elektronisch verbunden mit Geschwindigkeitssensoren 20, 21, 22 und 23 des vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und des hinteren rechten Straßenrads, um Signale von diesen Radgeschwindigkeitssensoren zu empfangen, welche jeweils Geschwindigkeiten Vwfl, Vwfr, Vwrl und Vwrr des vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und des hinteren rechten Rads erfassen bzw. überwachen, welche zusammen als Vw bezeichnet werden. Hingegen ist eine Eingangsschnittstelle einer Motorsteuervorrichtung 19 elektrisch verbunden mit einem Gaspedalöffnungssensor 24 und einem Motordrehzahlsensor 25, um Signale von den Sensoren 24 und 25 zu empfangen, die jeweils eine Gaspedalöffnung Acc und eine Motordrehzahl Ne erfassen bzw. überwachen. Eine 4WD-Steuervorrichtung 17, eine ABS-Steuervorrichtung 18 und eine Motorsteuervorrichtung 19 sind wechselseitig miteinander verbunden durch LAN-Kommunikationsleitungen bzw. Datenverbindungen zur Kommunikation miteinander. Bei dem in 1 dargestellten Fahrzeug mit Frontmotor und Vierradantrieb wird bei einem Hinterradantriebs-Basismodus eine Kraft (Antriebsdrehmoment) vom Motor 1 über ein Getriebe 2 durch eine hintere Gelenkwelle 3, ein Hinterachsdifferential 4 und hintere Achsantriebswellen 5 und 6 zu Hinterrädern (Hauptantriebsrädern) 7 und 8 geliefert, wobei die elektronisch gesteuerte Kupplung 10 ausgerückt ist. In diesem Hinterradantriebs-Basismodus beträgt ein Verteilungsverhältnis eines Sekundärantriebsrad- Drehmoments zu einem Primärantriebsrad-Drehmoment 0:100. Je größer die Eingriffskraft der Kupplung 10 ist, desto höher ist das Verteilungsverhältnis eines zu den Vorderrädern (den Sekundärantriebsrädern) zu liefernden Drehmoments zu einem zu den Hinterrädern (Primärantriebsrädern) zu liefernden Drehmoment. Wie oben beschrieben, kann bei dem ersten Ausführungsbeispiel das Drehmoment-Verteilungsverhältnis kontinuierlich geändert werden innerhalb des vorbestimmten Bereichs von 0:100 bis 50%:50% durch Einstellung der Eingriffskraft der Kupplung 10. Die Größe der Eingriffskraft der Kupplung 10 ändert sich in Abhängigkeit von der Größe des von der 4WD-Steuervorrichtung 17 auf die Kupplung 10 angewandten Antriebsstroms.
2 zeigt den Längsschnitt der elektronisch gesteuerten Kupplung (Reibkupplung) 10, während 3A–3C die Wirkungsweise der Nockenvorrichtungseinbaukupplung 10 darstellen. Wie ersichtlich aus dem Querschnitt von 2, ist die Kupplung 10 aufgebaut als eine elektromagnetisch betätigte Kupplung, welche mit einem elektromagnetischen Solenoid 26 ausgestattet. Eine Kupplungseingangswelle 27 ist verbunden mit einer hinteren Gelenkwelle 3, wohingegen eine Kupplungsausgangswelle 28 verbunden ist mit der vorderen Gelenkwelle 11. Eine Hauptkupplung 35 ist angeordnet und zwischengeschaltet zwischen einer Kupplungseingangswelle 27 und einer Kupplungsausgangswelle 28. Außerdem ist eine Pilotkupplung 31 angeordnet und zwischengeschaltet zwischen einem Kupplungsgehäuse 29 und einem Pilotnocken 32. Wie deutlich ersichtlich aus 2 und 3A–3C, umfasst zusätzlich zu einem Pilotnocken 32 die Nockenvorrichtung einen Hauptnocken 33 und eine Kugel 34, zwischengeschaltet zwischen einer Nockenvertiefung (V-artig vertiefte Nockenkonturfläche, bestehend aus zwei sich verjüngenden Flächen mit verschiedenen Neigungswinkeln) 32a des Pilotnocken 32 und ei ner Nockenvertiefung (V-artig vertiefte Nockenkonturfläche, bestehend aus zwei sich verjüngenden Flächen mit verschiedenen Neigungswinkeln) 33a des Hauptnockens 33. In 2 ist ein mit einem Bezugszeichen 30 bezeichnetes Bauteil ein Anker, während ein mit einem Bezugszeichen 36 bezeichnetes Bauteil ein Nadellager ist. Die Einrückbetätigung bzw. Verbindungsbetätigung der elektronisch gesteuerten Kupplung 10 wird unten genau beschrieben.
Wenn der Solenoid-Treiberstrom (Solenoid-Erregerstrom) erzeugt wird von der 4WD-Steuervorrichtung 17 und somit das elektromagnetische Solenoid 26 erregt wird, existiert ein Magnetfeld um das elektromagnetische Solenoid 26. Folglich wird der Anker 30 gegen die Pilotkupplung 31 mittels einer Anziehungskraft gezogen, und die Öffnung, definiert zwischen dem Pilotnocken 32 und dem Hauptnocken 33, verschmälert sich allmählich, so dass ein Übergang von dem unverbundenen Zustand (siehe 3C) der Kupplung 10 zu dem vollständig verbundenen Zustand (siehe 3C) stattfindet. 3B zeigt den elastisch verformten Zustand (unten beschrieben) der Nockenvorrichtung (32, 33, 34) der Kupplung 10. Mit dem hin zur Pilotkupplung 31 angezogenen Anker 30 wird ein Reibdrehmoment geschaffen bzw. erzeugt in der Pilotkupplung 31. Das Reibdrehmoment wird übertragen von der Pilotkupplung 31 zum Pilotnocken 32 der Nockenvorrichtung. Dann wird, wie ersichtlich aus 3A–#, das Reibdrehmoment, welches übertragen wird von der Pilotkupplung 31 zum Pilotnocken 32, weiter multipliziert und umgewandelt in ein Axialdrehmoment, welches in der Axialrichtung der Kupplungseingangswelle 27 wirkt, mittels Nockenvertiefungen 32a und 33b und einer Kugel 34, welche in Reibkontakt miteinander sind. Das multiplizierte Axialdrehmoment wirkt derart, dass es den Hauptnocken 33 axial gegen das rechteste Ende der Hauptkupplung 35 (bei Betrachtung in 2) drängt. Auf diese Wei se erzeugt ferner die Hauptkupplung 35 ein Reibdrehmoment, dessen Größe proportional zur Größe des Solenoid-Treiberstroms ist, durch Drängen des Hauptnockens 33 in Axialrichtung gegen die Hauptkupplung 35. Das Reibdrehmoment, erzeugt durch die Hauptkupplung 35 der Kupplung 10, wird geliefert bzw. übertragen über die Kupplungsausgangswelle 28 zur vorderen Gelenkwelle 11.
Wie aus 1 ersichtlich, umfassen die 4WD-Steuervorrichtung 17, die ABS-Steuervorrichtung 18 und die Motorsteuervorrichtung 19 generell jeweils einen Mikrocomputer. Jede der Steuervorrichtungen 17-19 umfasst eine Eingangs/Ausgangsschnittstelle (E/A), Speicher (RAM, ROM) und einen Mikroprozessor bzw. eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU). Die Eingangs/Ausgangsschnittstelle (E/A) jeder der Steuervorrichtungen 17-19 empfangen Eingangsinformationen von verschiedenen Motor/Fahrzeug-Sensoren, wie oben beschrieben. Innerhalb jeder der Steuervorrichtungen 17-19 ermöglicht die Zentralverarbeitungseinheit (CPU) den Zugriff durch die E/A-Schnittstelle von Eingangsinformations-Datensignalen von den oben erwähnten Motor/Fahrzeugsensoren. Die CPU der 4WD-Steuervorrichtung 17 ist verantwortlich für das Tragen des Kupplungsliefer-Drehmoment-Steuerprogramms und des Engkurvenperioden-Lieferdrehmoment-Berechnungsprogramms, welche gespeichert sind in Speichern, und ist fähig für ein Durchführen notwendiger arithmetischer und logischer Operationen, welche unten vollständig beschrieben sind. Ein Rechenergebnis (ein arithmetisches Berechnungsergebnis), das heißt, ein berechnetes Ausgangssignal, wird weitergeleitet durch die Ausgangsschnittstellen-Schaltungsanordnung der 4WD-Steuervorrichtung zu einer Ausgangsstufe, das heißt, zu einem elektromagnetischen Solenoid 26 der elektronisch gesteuerten Kupplung 10.
In 4A ist die Kupplungsliefer-Drehmoment-Steuerroutine dargestellt, welche ausgeführt wird innerhalb der 4WD-Steuervorrichtung 17 des Antriebskraftverteilungs-Steuersystems des ersten Ausführungsbeispiels. Die arithmetische Verarbeitung, dargestellt in 4A, wird ausgeführt als Zeit-getriggerte Unterbrechungsroutinen, welche alle vorbestimmte Abtast-Zeitintervalle, wie etwa 10 Millisekunden, getriggert bzw. ausgelöst werden.
In Schritt S40 wird ein vorbestimmter Schwellenwert (genauer ein vorbestimmter Drehmoment-Schwellenwert) α bestimmt bzw. gesetzt bzw. ausgelesen auf der Grundlage eines Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten μ aus einem vorbestimmten bzw. vorprogrammierten μ-α-Kennfeld (siehe 5). Ein unteres Grenzdrehmoment, oberhalb welchem die oben erwähnten "Geräusche und Vibrationen" innerhalb der Reibkupplung (Kupplung 10) auftreten, wenn die Eingangsrichtung eines in die Reibkupplung eingegebenen Drehmoments umgekehrt wird, wird eingestellt als vorbestimmter Drehmoment-Schwellenwert a. Anschließend fährt die Routine mit Schritt S41 fort. 5 zeigt ein Beispiel eines Kennliniendiagramms des Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten μ über einen vorbestimmten Schwellenwert a (kurz gesagt, das vorprogrammierte μ-α-Kennfeld). Entsprechend dem vorprogrammierten μ-α-Kennfeld von 5, nimmt der vorbestimmte Schwellenwert a mit größer werdendem Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten μ allmählich zu. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das in 5 dargestellte vorprogrammierte μ-α-Kennfeld derart gestaltet, dass der Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient μ und der vorbestimmte Schwellenwert a direkt proportional zueinander sind. Eine Schätzung des Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten, welche erhalten und geschätzt wird durch Überwachen eines Grads eines Radschlupfes bezüglich des Grads der Gaspedalniederdrückung, wird generell verwendet als Eingangsinformation betreffend den Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten μ. Genauer werden bei einem Schätzen bzw. arithmetischen Berechnen des Grads eines Radschlupfes bzw. eines Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten μ Sensorsignalwerte von Radgeschwindigkeitssensoren 20-23, welche im ABS-Steuersystem verwendet werden, verwendet. Statt dessen kann im Falle einer automatischen Autostraße, welche ausgestattet ist mit einer Infrastruktur, ein erfasster Wert des Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten, welcher erhalten und empfangen wird mittels einer wechselseitigen Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem Straßennetzwerk (bzw. dem Straßensensor), enthalten in der Infrastruktur, verwendet werden als Eingangsinformation betreffend den Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten μ.
In Schritt S41 wird eine Prüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob ein Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG entsprechend einem Signalwert des Befehlssignals, welches ausgegeben wird von der 4WD-Steuervorrichtung 17 zur Kupplung 10, das heißt, der aktuelle Wert des auf das elektromagnetische Solenoid 26 angewandten Treiberstroms, größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert a ist, welcher abgerufen wird aus dem vorbestimmten μ-α-Kennfeld von 5 durch Schritt s40. Wenn die Antwort auf Schritt S41 negativ ist (nein), das heißt, im Falle von T_CPLG<α, fährt die Routine von Schritt S41 nach Schritt S42 fort. Umgekehrt fährt die Routine, wenn die Antwort auf Schritt S41 positiv ist (ja), das heißt, im Falle von T_CPLG≥α, von Schritt S41 nach Schritt S44 fort.
In Schritt S42 wird ein Vergangenheitsaufzeichnungs-Drehmoment T_REC gelöscht in Reaktion auf das Entscheidungsergebnis von Schritt S41, was T_CPLG<α anzeigt. Anschließend fährt die Routine fort von Schritt S42 nach Schritt S43.
In Schritt S43 wird ein Normalsteuerungsliefer-Drehmoment T_CPLG-MORMAL arithmetisch berechnet auf der Grundlage einer Radgeschwindigkeitsdifferenz zwischen vorderen und hinteren Rädern. Anschließend fährt die Routine fort von Schritt S43 nach Schritt S52.
In Schritt S44 wird ein Kupplungseingangs-Drehmoment T_CPin arithmetisch berechnet in Reaktion auf das Entscheidungsergebnis von Schritt S41, was T_CPLG≥α anzeigt. Anschließend fährt die Routine fort von Schritt S44 nach Schritt S45. Beispielsweise wird bei einem Berechnen bzw. Schätzen eines Kupplungseingangs-Drehmoments T_CPin zuerst ein Motordrehmoment geschätzt auf der Grundlage einer Motordrehzahl Ne und eine Gaspedalöffnung Acc. Dann wird das geschätzte Motordrehmoment multipliziert mit einem Übersetzungsverhältnis eines Getriebes 2, so dass das Kupplungseingangs-Drehmoment T_CPin erhalten wird als das Produkt aus dem geschätzten Motordrehmoment und dem Übersetzungsverhältnis.
In Schritt S45 wird ein niedrigeres Drehmoment T_SL1 des Kupplungsbefehls-Drehmoments T_CPLG, extrahiert durch Schritt S41, und des Kupplungseingangs-Drehmoments T_CPin, berechnet durch Schritt S44, ausgewählt mittels eines sogenannten Select-LOW-Prozesses MIN (T_CPLG, T_CPin). Das niedrigere Drehmoment T_SL1 wird anschließend bezeichnet als "Select-LOW-Drehmoment T_SL1". Außerdem wird in Schritt S45 eine Prüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob das Select-LOW-Drehmoment T_SL1 (= MIN (T_CPLG, T_CPin)) größer oder gleich einem früheren Wert T_REC(n–1) eines Vergangenheits-Aufzeichnungs-Drehmoment T_REC (einfach ausgedrückt, ein früheres Vergangenheits-Aufzeichnungs-Drehmoment T_REC(n–1), gespeichert in der vorbestimmten Speicheradresse, ist. Wenn die Antwort zu Schritt S45 positiv ist (T_SL1≥T_REC(n–1)). fährt die Routine fort von Schritt S45 zu Schritt S46. Umgekehrt fährt die Routine, wenn die Antwort zu Schritt S45 negativ ist (T_SL1<T_REC(n–1)), von Schritt S45 zu Schritt S47 fort.
In Schritt S46 wird ein aktueller Wert T_REC(n) des Vergangenheits-Aufzeichnungs-Drehmoments T_REC (einfach ausgedrückt, ein aktuelles Vergangenheits-Aufzeichnungs-Drehmoment T_REC(n) aktualisiert durch ein Select-LOW-Drehmoment T_SL1. Anschließend fährt die Routine fort von Schritt S46 zu Schritt S47.
In Schritt S47 wird in der gleichen Weise wie in Schritt S41 eine Prüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob das Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert α ist. Wenn die Antwort zu Schritt S47 positiv ist (T_CPLG≥α) , fährt die Routine mit Schritt S48 fort. Umgekehrt fährt die Routine, wenn die Antwort zu Schritt S47 negativ ist (T_CPLG<α) , mit Schritt S43 fort.
In Schritt S48 wird eine Prüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob das letzte aktuelle Vergangenheits-Aufzeichnungs-Drehmoment T_REC größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert α ist. Wenn die Antwort zu Schritt S48 positiv ist (T_REC≥α), fährt die Routine mit Schritt S49 fort. Umgekehrt fährt die Routine, wenn die Antwort zu Schritt S48 negativ ist (T_REC<α) , mit Schritt S43 fort.
In Schritt S49 wird eine Prüfung durchgeführt auf der Grundlage der Radgeschwindigkeitsdifferenz (genauer, des Absolutwerts der Radgeschwindigkeitsdifferenz, das heißt, |Vwfl-Vwfr| = |ΔVw|) zwischen den Radgeschwindigkeiten Vwfl und Vwfr des vorderen linken und des vorderen rechten Rads, ob die Eingangsrichtung des Drehmomentflusses in die Kupplung umgekehrt ist. Während Kurvenfahrten steigt die Radgeschwindigkeitsdif ferenz (|Vwf1-Vwfr| = |ΔVw|) zwischen den Radgeschwindigkeiten des vorderen linken und des vorderen rechten Rads an ausgehend von der Differenz zwischen dem Kurvenradius des vorderen linken und des vorderen rechten Straßenrads 15 und 16, das heißt, der Differenz eines Radweges zwischen dem äußeren vorderen Rad und dem inneren vorderen Rad. Tatsächlich wird bei dem System des in 4A dargestellten ersten Ausführungsbeispiels das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein einer Umkehrung einer Eingangsrichtung eines Drehmomentflusses in die Kupplung 10, anders ausgedrückt das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein einer Umkehrung eines auf die Sekundärantriebsräder angewandten Drehmoments, bestimmt in Abhängigkeit davon, ob eine Radgeschwindigkeitsdifferenz |ΔVw| zwischen den Radgeschwindigkeiten des vorderen linken und des vorderen rechten Rads größer oder gleich einem vorbestimmten Drehmoment-Umkehrungskriterium ΔVw0 ist. Wie ersichtlich aus den in 6A und 6B dargestellten Kennliniendiagrammen, bestimmt der Prozessor der 4WD-Steuervorrichtung 17, wenn die Radgeschwindigkeitsdifferenz |ΔVw| größer oder gleich einem vorbestimmten Drehmoment-Umkehrungskriterium ΔVw0 (|ΔVw|≥ΔVw0) ist, dass die Umkehrung einer Eingangsrichtung eines Drehmomentflusses in die Kupplung 10 (das heißt, die Umkehrung eines auf die Sekundärantriebsräder angewandten Drehmoments) auftritt. Wenn die Antwort zu Schritt S49 positiv ist (ja), das heißt, wenn die Umkehrung einer Eingangsrichtung eines Drehmomentflusses in die Kupplung 10 auftritt, fährt die Routine von Schritt S49 zu Schritt S50 fort. Umgekehrt fährt die Routine, wenn die Antwort zu Schritt S49 negativ ist (nein), das heißt, wenn die Umkehrung einer Eingangsrichtung eines Drehmomentflusses in die Kupplung 10 nicht auftritt, ausgehend von Schritt S49 zu Schritt S43 fort.
Wenn die oben erwähnten drei Bedingungen, das heißt, die erste Bedingung (die Kupplungsbefehls-Drehmoment-T_CPLG-Bedingung), definiert durch die Ungleichung T_CPLG≥α (siehe Schritt S47), die zweite Bedingung (die Vergangenheits-Aufzeichnungs-Drehmoment-T_REC-Bedingung bzw. die Kupplungseingangs-Drehmoment (T_PCin)-Historienbedingung), definiert durch die Ungleichung T_REC≥α (siehe Schritt S48), und die dritte Bedingung (die Drehmoment-Umkehrungs-Bedingung), dass die Umkehrung einer Eingangsrichtung eines in die Kupplung 10 eingegebenen Drehmoments vorhanden ist (siehe Schritt S49), alle erfüllt sind während der Ausführung des aktuellen Steuerzyklus (der aktuellen Routine), bestimmt der Prozessor der 4WD-Steuervorrichtung 17, dass eine erhöhte Tendenz (bzw. eine erhöhte Wahrscheinlichkeit) des Auftretens von Geräuschen (unerwünschter Schall) und von Vibrationen existiert, welche in der Hauptkupplung 35 der Kupplung 10 erzeugt werden. Aus den oben erwähnten Gründen wird, wenn die Antworten zu den Schritten S47, S48 und S49 alle positiv sind (ja), Schritt S50 ausgeführt.
In Schritt S50 wird ein Geräusch-Gegenmaßnahmen-Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG-NOISE berechnet bzw. errechnet durch abnehmendes Kompensieren des aktuellen Werts des Kupplungsbefehls-Drehmoments T_CPLG (des letzten aktuellen Kupplungsbefehls-Drehmoments T_CPLG). Genauer wird ein Geräusch-Gegenmaßnahmen-Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG-NOISE berechnet durch Multiplizieren des aktuellen Werts des Kupplungsbefehls-Drehmoments T_CPLG mit einer vorbestimmten Verringerungsrate β, wie etwa 0,8, anhand des Ausdrucks T_CPLG-NOISE = β × T_CPLG = 0,8 × T_CPLG. Im Falle der Verwendung der vorbestimmten Verringerungsrate β (beispielsweise 0,8) gilt, je höher die Größe des aktuellen Kupplungsbefehls-Drehmoments T_CPLG, desto größer die Verringerung, das heißt, die Abweichung eines Geräusch- Gegenmaßnahmen-Kupplungsbefehls-Drehmoments T_CPLG-NOISE Von dem aktuellen Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG.
In Schritt S51 werden ein Geräusch-Gegenmaßnahmen-Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG-NOISE, berechnet durch Schritt S50, und ein Engkurvenperioden-Lieferdrehmoment T_TIGHT, berechnet durch die in 4B dargestellte Engkurvenperioden-Lieferdrehmoment-Berechnungsroutine, gelesen. Als zweites wird ein niedrigeres T_SL2 des Geräusch-Gegenmaßnahmen-Kupplungsbefehls-Drehmoments T_CPLG-NOISE und des Engkurvenperioden-Lieferdrehmoments T_TIGHT ausgewählt mittels eines sogenannten Select-LOW-Prozesses MIN (T_CPLG-NOISE, T_TIGHT). Das niedrigere Drehmoment T_SL2 wird nachfolgend bezeichnet als "Select-LOW-Drehmoment T_SL2". Nach Schritt S51 wird Schritt S52 ausgeführt.
Im Falle des Flusses von Schritt S43 zu Schritt S52, gibt die Ausgangsschnittstelle der 4WD-Steuervorrichtung 17 einen Solenoid-Treiberstrom entsprechend dem Normalsteuerungs-Lieferdrehmoment T_CPLG-NORMAL, berechnet durch Schritt S43, aus an das elektronische Solenoid 26 der elektronisch gesteuerten Kupplung 10. Hingegen gibt im Falle des Flusses von Schritt S51 zu Schritt S52 die Ausgangsschnittstelle der 4WD-Steuervorrichtung 17 einen Solenoid-Treiberstrom entsprechend dem Select-LOW-Drehmoment T_SL2 (=MIN (T_CPLG-NOISE, T_TIGHT)), berechnet durch Schritt S51, aus an das elektronische Solenoid 26 der Kupplung 10.
4B zeigt die Unterroutine zur Berechnung des Engkurvenperioden-Lieferdrehmoments T_TIGHT welche ausgeführt wird innerhalb der 4WD-Steuervorrichtung 17 als Zeit-getriggerte Unterbrechungsroutinen, welche zu allen vorbestimmten Abtast-Zeitintervallen, wie etwa 10 Millisekunden, zu triggern bzw. auszulösen sind.
In Schritt S60 werden die Radgeschwindigkeit Vwfr des vorderen rechten Rads von dem Radgeschwindigkeitssensor 21 des vorderen rechten Rads und die Radgeschwindigkeit Vwfl des vorderen linken Rads vom Radgeschwindigkeitssensor 20 des vorderen linken Rads gelesen. Anschließend fährt die Unterroutine fort von Schritt S60 zu Schritt S61.
In Schritt S61 wird eine Prüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Radgeschwindigkeitswert der Radgeschwindigkeit Vwfr des vorderen rechten Rads von dem Radgeschwindigkeitssensor 21 des vorderen rechten Rads ungleich dem Radgeschwindigkeitswert der Radgeschwindigkeit Vwfl des vorderen linken Rads von dem Radgeschwindigkeitssensor 20 des vorderen linken Rads ist. Wenn die Antwort zu Schritt S61 negativ ist (Vwfr=Vwfl), fährt die Unterroutine zurück von Schritt S61 zu Schritt S60. Vwfr=Vwf1 bedeutet eine Geradeausfahrperiode des Fahrzeugs. Hingegen fährt die Unterroutine, wenn die Antwort zu Schritt S61 positiv ist (Vwfr≠⁣Vwfl), fort von Schritt S61 zu Schritt S62. Vwfr≠⁣Vwfl bedeutet die Kurvenfahrperiode des Fahrzeugs.
In Schritt S62 wird ein Kurvenradius R eines 4WD-Fahrzeugs berechnet auf der Grundlage der Radgeschwindigkeitsdifferenz (genauer, des Absolutwerts der Radgeschwindigkeitsdifferenz (|Vwfr-Vwfl|=|Vwf|–Vwfrl=|ΔVw|) zwischen den Radgeschwindigkeiten Vwfl und Vwfr des vorderen linken und vorderen rechten Rads. Nach Schritt S62 wird Schritt S63 ausgeführt.
In Schritt S63 wird ein Engkurvenperioden-Lieferdrehmoment T_TIGHT berechnet auf der Grundlage einer Gaspedalöffnung Acc, einer Motordrehzahl Ne und einem Kurvenradius R des 4WD-Fahrzeugs.
Bei dem Ausführungsbeispiel wird der Kurvenradius R des Fahrzeugs berechnet auf der Grundlage der Radgeschwindigkeitsdifferenz des linken und rechten Rades (|Vwfr–Vwfl|=|Vwfl– Vwfr|=|ΔVwf|) von vorderen Straßenrädern 15 und 16. Statt eines Verwendens der Radgeschwindigkeitsdifferenz des vorderen linken und vorderen rechten Rads (|Vwfr–Vwfl|=|Vwfl– Vwfr|=|ΔVwf|) der vorderen Straßenräder kann ein Kurvenradius R des 4WD-Fahrzeugs berechnet bzw. geschätzt werden auf der Grundlage der Radgeschwindigkeitsdifferenz des hinteren linken und hinteren rechten, Rads (|Vwrr–Vwrl|=|Vwrl–Vwrr|=|ΔVwr|) von hinteren Straßenrädern 7 und B.
Um ein konkretes Beispiel eines Betriebsmodus eines 4WD-Fahrzeugs anzuführen, bei welchem (i) die oben erwähnten Geräusche (und Vibrationen) und (ii) das Engkurven-Bremsphänomen bei Kurven auftreten, wird der Fall einer besonderen Startperiode betrachtet, bei welchem das 4WD-Fahrzeug aus dem Stillstandzustand startet und gleichzeitig eine Kurve fährt. Wie nachfolgend genau beschrieben, tendiert während einer derartigen besonderen Startperiode die Vorderrad-Drehmoment-Kennlinie von Raddrehmoment-Kennlinien zu einer positiven und negativen Schwankung in Abhängigkeit von dem Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein der Geräusch-Gegenmaßnahmen-Steuerung und dem Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein der Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerung.
7A–7B zeigen den Fall, bei welchem die Geräusch-Gegenmaßnahme (und Vibrations-Gegenmaßnahme) und die Engkurven-Bremsphänomen-Gegenmaßnahme nicht ergriffen wurden. Wie dargestellt in 7B, steigt das Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG allmählich an in Richtung eines gewünschten Drehmomentswerts (entsprechend dem Normalsteuerungs-Lieferdrehmoment T_CPLG-NORMAL) nach einem Starten des 4WD-Fahrzeugs aus dem Stillstand zustand. Wie dargestellt in 7A–7B, wird, wenn die Vorderräder gelenkt werden zu einem Zeitpunkt, zu welchem das Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG angemessen angestiegen ist, um ein genügendes Traktionsverhalten während der Startperiode des 4WD-Fahrzeugs zu gewährleisten, der Mittelwert (Vwfl+Vwfr)/2 der Radgeschwindigkeiten Vwfl und Vwfr des vorderen linken und vorderen rechten Rads größer oder gleich dem Mittelwert (Vwrl+Vwrr)/2 der Radgeschwindigkeiten Vwrl und Vwrr des hinteren linken und hinteren rechten Rads, infolge der Kurvenradiusdifferenz zwischen den vorderen und hinteren Straßenrädern. Das Vorderrad-Drehmoment, welches allmählich angestiegen ist während der Geradeausfahrt des 4WD-Fahrzeugs ausgehend von dem Fahrzeugstartpunkt, beginnt abzufallen unmittelbar nach Beginnen der Lenkaktion. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt infolge des verhältnismäßig großen Eingangsdrehmoments (Verdrehungsmoment bzw. Torsionsmoment), welches auf die Nockenvorrichtung (32, 33, 34) wirkt, die in der Kupplung 10 vorgesehen ist, während der Geradeausfahrperiode vor dem Lenkaktions-Startpunkt eine elastische Verformung der Kugel 34, der Nockenfläche 43a des Pilotnocken 32 und der Nockenfläche 33a des Hauptnocken 33, so dass die Nockenvorrichtung noch immer konditioniert bzw. bedingt ist in einem Zustand (siehe 3B), in welchem die Kugel 34 in Eingriff und Verklemmung sowohl mit der Nockenfläche 32a als auch mit der Nockenfläche 33a ist. Danach wird infolge der Lenkaktion bzw. der Kurvenfahrt des 4WD-Fahrzeugs die Eingangsrichtung des in die Kupplung 10 eingegebenen Drehmoments umgekehrt bezüglich der Eingangsrichtung des in die Kupplung 10 eingegebenen Drehmoments während der Geradeausfahrperiode. Anschließend bleibt, wenn die Größe des Eingangsdrehmoments, übertragen von den Sekundärantriebsrädern (vorderes linkes und vorderes rechtes Straßenrad 15 und 16) zur Kupplung 10, die Größe des Eingangsdrehmoments überschreitet, welches übertragen wird vom Motor 1 über ein Getriebe 2 zur Kupplung 10, das Vorderrad-Drehmoment gehalten auf einem Null-Drehmomentniveau für einen kurzen Moment infolge der Kugel 34, welche zwischen der Nockenfläche 32a des Pilotnocken 32 und der Nockenfläche 33a des Hauptnocken 33 in Eingriff und Verklemmung ist. Mit dem Verstreichen von Zeit werden zu dem Zeitpunkt t2 der Pilotnocken 32, die Kugel 34 und der Hauptnocken 33, welche miteinander in Eingriff und Verklemmung sind, momentan schnell getrennt voneinander, da der Zustand einer Drehmoment-Umkehrung fortdauert. Ein derartiges momentanes Lösen der Kupplung 10, anders ausgedrückt, eine derartige schnelle reaktionsartige Lösebewegung der Kupplung 10, führt zu positiven und negativen Drehmomentschwankungen des Vorderrad-Drehmoments, wodurch unerwünschte Kollisionsgeräusche und unerwünschte Vibrationen hervorgerufen werden. Anschließend entwickelt sich infolge eines weiteren Abfalls des Vorderrad-Drehmoments selbstverständlich das negative Vorderrad-Drehmoment, so dass ein negatives Antriebsdrehmoment, das heißt, ein Bremsdrehmoment, wirkt auf den Antriebsstrang (Triebstrang). Je niedriger das Vorderrad-Drehmoment fällt innerhalb eines negativen Vorderrad-Drehmomentbereichs, desto größer ist die Größe des Bremsdrehmoments (negatives Antriebsdrehmoment), welches wirkt auf den Antriebsstrang. Auf diese Weise findet das Endkurven-Bremsphänomen statt nach dem Auftreten der oben erwähnten Geräusche (und Vibrationen), welche nahe der Kupplung 10 erzeugt werden.
8A–8B zeigen den Fall, in welchem lediglich die Gegenmaßnahme gegen das Engkurven-Bremsphänomen ergriffen wird. Wie ersichtlich aus einem Vergleich zwischen den Kennlinien, dargestellt in 7A–7B (ohne Geräuschverhinderungs-Steuerung und ohne Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerung) und 8A–8B (lediglich mit der Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerung), sind während einer Zeitperiode ausge hend vom Startpunkt des 4WD-Fahrzeugs und dem Zeitpunkt t2 die Kennlinien des Hinterrad-Drehmoments, des Vorderrad-Drehmoments und des Kupplungsbefehls-Drehmoments T_CPLG, dargestellt in 8A–8B, dieselben wie die in 7A–7B. Das heißt, in ähnlicher Weise wie bei dem System ohne Geräuschverhinderungs-Steuerfunktion und Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerfunktion (siehe 7A–7B) erfährt das System mit lediglich der Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerfunktion (siehe 8A–8B) die schnelle reaktionsartige Lösewirkung der Kupplung 10, anders ausgedrückt, unerwünschte positive und negative Vorderrad-Drehmomentschwankungen zu dem Zeitpunkt t2 infolge der Drehmoment-Umkehrung. Daher entstehen selbst in dem Fall des Systems mit lediglich der Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerfunktion (siehe 8A–8B) unerwünschte Kollisionsgeräusche und unerwünschte Vibrationen aus der schnellen reaktionsartigen Lösewirkung (unerwünschte positive und negative Vorderrad-Drehmomentschwankungen, welche zum Zeitpunkt t2 auftreten) in der frühen Phase der Kurvenfahrt des 4WD-Fahrzeugs. Anschließend wird, wenn das Vorderrad-Drehmoment weiter abfällt von dem Zeitpunkt t2 und kleiner wird als ein vorbestimmter Schwellenwert, die Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerfunktion aktiviert bzw. eingeleitet (siehe Zeitpunkt t3 von 8A–8B). Von dem Zeitpunkt t3 reduziert sich gemäß der Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerung das Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG auf einen vorbestimmten Drehmomentwert (entsprechend dem Engkurvenperioden-Lieferdrehmoment T_TIGHT). Folglich wird nach dem Zeitpunkt t3 der Abfall des Vorderrad-Drehmoments unterdrückt, so dass das System mit lediglich der Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerfunktion (siehe 8A–8B) die Vorderrad-Kennliniencharakteristik mit einem leicht negativen Drehmomentwert aufweist (siehe Änderung des Vorderrad-Drehmoments von t3 in 8A). Folglich kann lediglich das Engkurven-Bremsphänomen unterdrückt bzw. verhindert werden. Jedoch ist es, wie ersichtlich aus den positiven und negativen Vorderrad-Drehmomentschwankungen, dargestellt in 8A, unmöglich bzw. schwierig, die oben erwähnten Geräusche (und Vibrationen) an einem Auftreten zu hindern infolge der Umkehrung einer Eingangsrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Vorderräder, mittels der Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerung, ausgeführt als Gegenmaßnahme gegen das Engkurven-Bremsphänomen.
9A–9B zeigen den Fall des Systems des ersten Ausführungsbeispiels, welches sowohl die Geräusch-Gegenmaßnahme als auch die Gegenmaßnahme gegen das Engkurven-Bremsphänomen berücksichtigt. Wie dargestellt in 9B, steigt zur Gewährleistung eines ausreichenden Traktionsverhaltens während der Fahrzeugstartperiode das Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG allmählich an in Richtung eines gewünschten Drehmomentwerts (entsprechend dem Normalsteuer-Lieferdrehmoment T_CPLG-NORMAL) nach Starten des 4WD-Fahrzeugs aus dem Stillstandzustand. Anschließend erreicht das Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG einen vorbestimmten Schwellenwert α, so dass die Kupplungsbefehls-Drehmoment-T_CPLG-Bedingung (T_CPLG≥α) von Schritt S47 erfüllt ist, und auch das Vergangenheits-Aufzeichnungs-Drehmoment T_REC(n) erreicht einen vorbestimmten Schwellenwert α, so dass die Vergangenheits-Aufzeichnungs-Drehmoment-T_REC-Bedingung (T_REC(n)≥α) von Schritt S48 zum Zeitpunkt t0 erfüllt ist. Nach t0 wird, wenn die Vorderräder gelenkt werden mit dem angemessen angestiegenen Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG, der Mittelwert (Vwfl+Vwfr)/2 der Radgeschwindigkeiten Vwfl und Vwfr des vorderen linken und vorderen rechten Rads größer bzw. gleich dem Mittelwert (Vwrl+Vwrr)/2 der Radgeschwindigkeiten Vwrl und Vwrr des hinteren linken und hinteren rechten Rads, infolge der Kurvenradiusdifferenz zwischen dem vorderen und hinteren Straßenrad. Das Vorderrad-Drehmoment, allmählich gestiegen während der Geradeausfahrt des Fahrzeugs ausgehend vom Fahrzeugstartpunkt, beginnt abzufallen unmittelbar nach Beginnen der Lenkaktion. Danach sind die erste Bedingung (die Kupplungsbefehls-Drehmoment-T_CPLG-Bedingung), definiert durch die Ungleichung T_CPLG≥α (siehe Schritt S47), und die dritte Bedingung (die Drehmoment-Umkehrungs-Bedingung), dass die Umkehrung einer Eingangsrichtung des Drehmoments, eingegeben in die Kupplung 10, vorhanden ist (siehe Schritt S49), beide erfüllt zum Zeitpunkt t1. In einem solchen Fall fährt die Routine von 4A fort von Schritt S40 über Schritt S41, S44, S45, (S46), S48, S48, S49, S50 und S51 zu Schritt S52. Daher gibt die 4WD-Steuervorrichtung 17 einen Solenoid-Treiberstrom entsprechend dem Geräusch-Gegenmaßnahmen-Kupplungsbefehls-Drehmomentsensormoment T_CPLG-NOICE, berechnet durch Schritt S50, aus an das elektronische Solenoid 26 der Kupplung 10. Wie oben dargelegt, existiert mittels der Ausgabe des Solenoid-Treiberstroms entsprechend dem Geräusch-Gegenmaßnahmen-Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG-NOICE, welches derart eingestellt wird, dass es niedriger ist als ein vorbestimmter Schwellenwert α, um den Kupplungsbefehls-Drehmomentwert wirksam zu reduzieren, das heißt, durch rechtzeitiges Reduzieren der Eingriffskraft der Kupplung 10 unmittelbar nach t1, ein Übergang von dem Zustand (siehe 3B), in welchem die Kugel 34 in Eingriff und Verklemmung ist mit der Nockenfläche 32a und der Nockenfläche 33a infolge einer elastischen Verformung, zu dem unverbundenen Zustand (siehe 3C), in welchem die Öffnung, definiert zwischen der Nockenfläche 32a und der Nockenfläche 33a, vergrößert ist, so dass der Pilotnocken 32, die Kugel 34 und der Hauptnocken 33 getrennt voneinander sind. Ein rechtzeitiges Verhindern des Kupplungsbefehls-Drehmomentwerts auf das Geräusch-Gegenmaßnahmen-Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG-NOICE unmittelbar nach t1 wird die Kugel 34, welche zwischen dem Pi lotnocken 32 und dem Hauptnocken 33 festsitzt, wirksam gelöst bzw, ausgerückt aus den relativ drehbaren Reibkontaktelementen, das heißt Nocken 32 und 33, während einer Zeitperiode von t1 und t2. So ist es möglich zu verhindern, dass die oben erwähnten Geräusche (und Vibrationen) entstehen in der Kupplung 10 bei t2, bevor diese auftreten. Daraufhin kann die zwischen den Nockenflächen 32a und 33a definierte Öffnung konstant gehalten werden, außer bei einer Änderung des Stromwerts des Solenoid-Treiberstroms entsprechend dem Geräusch-Gegenmaßnahmen-Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG-NOICE. Anschließend wird, wenn das Vorderrad-Drehmoment weiter abfällt von dem Zeitpunkt t2 und kleiner wird als der vorbestimmte Schwellenwert, die Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerfunktion aktiviert (siehe Zeitpunkt t3 von 9A–9B). Von dem Zeitpunkt t3 (siehe 9B) verringert sich in Übereinstimmung mit der Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerung das Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG weiter auf den vorbestimmten Drehmomentwert (entsprechend dem Engkurvenperioden-Lieferdrehmoment T_TIGHT), da die 4WD-Steuervorrichtung 17 einen Solenoid-Treiberstrom entsprechend dem Select-LOW-Drehmoment T_SL2 (=MIN (T_CPLG-NOICE, T_TIGHT)) ausgibt, und zusätzlich wird das Engkurvenperioden-Lieferdrehmoment T_TIGHT derart eingestellt, dass es niedriger ist als das Geräusch-Gegenmaßnahmen-Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG-NOICE (das heißt T_TIGHT<T_CPLG-NOICE). Wie oben beschrieben, wird mittels der Ausgabe des Solenoid-Treiberstroms entsprechend dem Engkurvenperioden-Lieferdrehmoment T_TIGHT welches derart eingestellt wird, dass es niedriger ist als das Geräusch-Gegenmaßnahmen-Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG-NOICE und einem im wesentlichen unverbundenen Zustand der Kupplung 10 (einen im wesentlichen ausgerückten Zustand der Reibkupplung) entspricht, das heißt, durch weiteres Verringern der Eingriffskraft der Kupplung 10 unmittelbar nach t3, der Abfall des Vorderrad-Drehmoments wei ter unterdrückt von dem Zeitpunkt t3 aus. So weist das System des ersten Ausführungsbeispiels, welches sowohl die Geräuschverhinderungs-Steuerfunktion als auch die Engkurven-Bremsphänomen-Verhinderungssteuerfunktion aufweist (siehe 9A–9B) die Vorderrad-Drehmoment-Charakteristik mit einem leicht negativen Drehmomentwert auf (siehe Änderung des Vorderrad-Drehmoments von t3 in 9A). Wie oben dargelegt, können gemäß dem System des ersten Ausführungsbeispiels (i) ungewünschte Geräusche und Vibrationen, welche auftreten können in der frühen Phase der Kurvenfahrt eines 4WD-Fahrzeugs, und (ii) das Engkurven-Bremsphänomen, welches auftreten kann in der mittleren und letzten Phase der Kurvenfahrt des 4WD-Fahrzeugs, alle unterdrückt bzw. verhindert werden.
Wie oben beschrieben, sind die oben erwähnten (i) "Geräusche und Vibrationen" und (ii) das "Engkurven-Bremsphänomen" Phänomene, welche bei Kurvenfahrten von 4WD-Fahrzeugen auftreten. Wie oben beschrieben, können diese beiden Phänomene unterdrückt, verhindert oder vermieden werden durch ein geeignetes Verringern des Kupplungsbefehls-Drehmoments T_CPLG. Jedoch sind, genauer gesagt, diese beiden Phänomene, welche 4WD-Fahrzeugen eigen sind, deutlich verschieden voneinander, wie nachfolgend genau beschrieben.
Das "Engkurven-Bremsphänomen" entspricht einem Phänomen, welches entsteht aus einem Bremsdrehmoment, welches wirkt auf den Antriebsstrang infolge einer ungenügenden Absorption der Radgeschwindigkeitsdifferenz des vorderen und hinteren Rads, das heißt, der Kurvenradiusdifferenz zwischen Vorder- und Hinterrad, wenn ein Fahrzeug mit Vierradantrieb, insbesondere ein 4WD-Fahrzeug, welches ausgestattet ist mit einem dezentralen Differential, um eine enge Kurve fährt, deren Krümmungsradius verhältnismäßig klein ist, in einem Vierradantriebsmodus. Bei 4WD-Fahrzeugen, welche ausgestattet sind mit einem dezentralen Differential, ist das "Engkurven-Bremsphänomen" stärker ausgeprägt als bei einem 4WD-Fahrzeug, welches ausgestattet ist mit einem zentralen Differential, da die Radgeschwindigkeitsdifferenz zwischen Vorder- und Hinterrad absorbiert werden kann durch das zentrale Differential. So findet das "Engkurven-Bremsphänomen" statt während Kurvenfahrten, unabhängig davon, ob das 4WD-Fahrzeug sich vor- oder rückwärts bewegt, und es findet ferner statt während Kurvenfahrten, unabhängig davon, ob ein Basisbetriebsmodus eines 4WD-Fahrzeugs ein Hinterrad-Antriebsmodus oder ein Vorderrad-Antriebsmodus ist. Hingegen ist das Auftreten der oben erwähnten "Geräusche und Vibrationen" beschränkt auf besondere Fälle, in welchen das Sekundärantriebsrad sich schneller dreht als das Primärantriebsrad, so dass die "Drehmoment-Umkehrung" stattfindet. Das heißt, die oben erwähnten "Geräusche und Vibrationen" treten auf, wenn ein Basisrad-Antriebsmodus eines 4WD-Fahrzeugs ein Hinterrad-Antriebsmodus ist und das 4WD-Fahrzeug sich vorwärts bewegt, während es eine Kurve fährt, und wenn ein Basisrad-Antriebsmodus eines 4WD-Fahrzeugs ein Vorderrad-Antriebsmodus ist und das 4WD-Fahrzeug rückwärts fährt, während es eine Kurve fährt.
Das "Engkurven-Bremsphänomen" findet statt, wenn das 4WD-Fahrzeug eine enge Kurve fährt, deren Krümmungsradius verhältnismäßig klein ist. Das "Engkurven-Bremsphänomen" tritt auf in der mittleren bzw. letzten Stufe der 4WD-Fahrzeug-Kurvenfahrt, bei welcher sich das negative Sekundärantriebsrad-Drehmoment stark entwickelt. Hingegen treten die oben erwähnten "Geräusche und Vibrationen" auf, unabhängig von der Größe des Kurvenradius während Kurvenfahrten, wenn ein verhältnismäßig großes Eingangsdrehmoment (ein verhältnismäßig großes Verdrehungsmoment bzw. Torsionsmoment) angewandt wurde auf die e lektronisch gesteuerte Kupplung (Reibkupplung), und dann tritt eine Umkehrung einer Eingangsrichtung eines auf die Kupplung (Reibkupplung) angewandten Drehmoments auf. Die oben erwähnten "Geräusche und Vibrationen" treten auf in der frühen Phase der 4WD-Fahrzeug-Kurvenfahrt, bei welcher der Wert eines auf die Sekundärantriebsräder angewandten Eingangsdrehmoments wechselt von positiv nach negativ.
Bei Ergreifen einer Gegenmaßnahme gegen das "Engkurven-Bremsphänomen" muss zuerst die 4WD-Steuervorrichtung 17 erfassen, ob das 4WD-Fahrzeug um eine enge Kurve fährt oder nicht. Genauer beruht bei dem System des Ausführungsbeispiels die Engkurvenprüfung auf einem Kurvenradius R (siehe Schritt S62 von 4B). Wenn der Kurvenradius R kleiner ist als der vorbestimmte Schwellenwert, bestimmt die 4WD-Steuervorrichtung 17, dass das 4WD-Fahrzeug um eine enge Kurve fährt, so dass das Kupplungsbefehls-Drehmoment verringert wird auf das Engkurvenperioden-Lieferdrehmoment T_TIGHT, welches derart eingestellt ist, dass es niedriger ist als das Geräusch-Gegenmaßnahmen-Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG-NOICE, und einem im wesentlichen unverbundenen Zustand der Kupplung 10 entspricht. Kurz gesagt, die Gegenmaßnahme gegen das "Engkurven-Bremsphänomen" wird erreicht durch vollständiges bzw. beinahes Lösen (bzw. Ausrücken) der Kupplung 10. Hingegen muss bei Ergreifen einer Gegenmaßnahme gegen die oben erwähnten "Geräusche und Vibrationen" zuerst die 4WD-Steuervorrichtung 17 das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein einer Umkehrung einer Eingangsrichtung eines auf die Kupplung 10 angewandten Drehmoments erfassen. Genauer beruht bei dem System des ersten Ausführungsbeispiels die Umkehrung der Eingangsrichtung des auf die Kupplung 10 angewandten Drehmoments auf einem Vergleichsergebnis zwischen der Radgeschwindigkeitsdifferenz |ΔVw| zwischen den Radgeschwindigkeiten des vorderen linken und vorde ren rechten Rads und einem vorbestimmten Drehmoment-Umkehrungskriterium ΔVw0. Wenn die 4WD-Steuervorrichtung 17 bestimmt, dass die "Drehmoment-Umkehrung" auftritt in einem Zustand, in welchem die Kugel 34 in Eingriff und Verklemmung ist mit der Nockenfläche 32a und der Nockenfläche 33a (siehe 3B) infolge des Verdrehungsmoments bzw. Torsionsmoments, arbeitet die 4WD-Steuervorrichtung 17 zum Verringern des Kupplungsbefehls-Drehmoments auf das Geräusch-Gegenmaßnahmen-Kupplungsbefehls-Drehmoment T_CPLG-NOISE um die Kugel 34, welche festsitzt zwischen dem Pilotnocken 32 und dem Hauptnocken 33, wirksam zu lösen bzw. auszurücken von den relativ drehbaren Reibkontaktelementen, das heißt, den Nocken 32 und 33.
Ein Geräuschgegenmaßnahmenkupplungsbefehlsdrehmoment T_CPLG-NOISE wird eingestellt auf ein Drehmomentniveau, welches erhalten wird durch Multiplizieren des aktuellen Kupplungsbefehldrehmoments T_CPLG mit einer vorbestimmten Verringerungsrate β, wie beispielsweise 0,8, anhand eines Ausdrucks T_CPLG-NOISE = β × T_CPLG = 0,8 × T_CPLG. Das heißt, die Gegenmaßnahme gegen die zuvor erwähnten "Geräusche und Vibrationen" wird erreicht durch Verringern des Kupplungsbefehldrehmoments auf ein Drehmomentniveau (T_CPLG-NOISE), unterhalb welchem die Kugel 34, festsitzend zwischen dem Pilotnocken 32 und dem Hauptnocken 33, gelöst bzw. ausgerückt werden kann aus den relativ drehbaren Reibkontaktelementen, genauer, Nocken 32 und 33.
Das Antriebskraftverteilungssteuersystem des ersten Ausführungsbeispiels, dargestellt in 1, 4A–4B und 6A–6B, hat folgende Wirkungen (I)-(VI).
(I) Bei dem Antriebskraftverteilungssteuersystem für das Fahrzeug mit Vierradantrieb mit elektronisch gesteuerter Kupplung 10, wodurch ein Antriebsdrehmoment (Antriebskraft), erzeugt durch den Motor 1 (eine Antriebskraftquelle) und übertragen zu dem Getriebe 2, geliefert wird an Primärantriebsräder (hintere Räder 7 und 8) und an Sekundärantriebsräder (vordere Räder 15 und 16) mit einem gewünschten Verteilungsverhältnis basierend auf einem Betriebszustand des Fahrzeugs, umfasst das System des ersten Ausführungsbeispiels (a) einen Drehmomentschwellenwerteinstellabschnitt (entsprechend einem Schritt S40), welcher ein Untergrenzdrehmoment einstellt, oberhalb welchem Geräusche und Vibrationen innerhalb der Reibkupplung (Kupplung 10) auftreten, wenn die Eingangsrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung, umgekehrt wird, als einen vorbestimmten Drehmomentschwellenwert α, (b) einen Kupplungseingangsdrehmoment-T_CPin-Historiebedingungsentscheidungsschritt (entsprechend einem Schritt S48), welcher bestimmt, ob eine Historie-Bedingung, definiert durch die Ungleichung T_Cpin≥α (bzw. T_REC≥α), erfüllt wurde, wenn das Kupplungsbefehldrehmoment T_CPLG für die elektronisch gesteuerte Kupplung 10 größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmomentschwellenwert a ist während einer Zeitperiode ausgehend von einem Zeitpunkt, an welchem ein Kupplungsbefehlsdrehmoment T_CPLG zu steigen beginnt ausgehend von einem Nulldrehmomentniveau hin zu einem aktuellen Ausführungszyklus des Antriebskraftverteilungssteuersystems, (c) einen Kupplungsbefehldrehmoment-T_CPLG-Bedingungsschritt (entsprechend einem Schritt S47), welcher bestimmt, ob der aktuelle Wert des Kupplungsbefehldrehmoments T_CPLG größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert α ist und somit eine Kupplungsbefehldrehmomentbedingung, definiert durch die Ungleichung T_CPLG≥α, erfüllt ist, (d) einen Drehmomentumkehrungsbedingungsentscheidungsschritt (entsprechend einem Schritt S49), welcher bestimmt, ob eine Drehmomentumkehrungsbedingung, dass die Eingangsrichtung eines eingegebenen Drehmoments in die Kupplung 10 umgekehrt wurde, erfüllt ist, (e) einen Geräuschgegenmaßnahmenkupplungsbefehldrehmoment-T_CPLG-NOISE- Berechnungsschritt (entsprechend einem Schritt S50), welcher eine Berechnung eines Geräuschgegenmaßnahmenkupplungsbefehldrehmoments T_CPLG-NOISE ausführt, erhalten durch ein abnehmendes Ausgleichen des aktuellen Wertes eines Kupplungsbefehldrehmoments T_CPLG wenn sowohl die Historiebedingung, die Kupplungsbefehldrehmomentbedingung und die Drehmomentumkehrungsbedingung erfüllt sind, und (f) einen Kupplungsbefehldrehmomentsteuerungsschritt (entsprechend einem Schritt S52), welcher ein Befehlssignal entsprechend dem berechneten Geräuschgegenmaßnahmenkupplungsbefehldrehmoment T_CPLG-NOISE an die elektronisch gesteuerte Kupplung 10 ausgibt. Daher, gemäß dem System des ersten Ausführungsbeispiels, ist es möglich, die zuvor erwähnten Geräusche und Vibrationen zu verhindern, welche innerhalb einer Kupplung 10 (Reibkupplung) auftreten können, wenn die Kugel 43 der Nockenvorrichtung der Kupplung 10, festsitzend zwischen dem Pilotnocken 32 und dem Hauptnocken 33 infolge des Verdrehungsmoment bzw. dem Torsionsmoments, momentan schnell gelöst bzw. ausgerückt wird aus den relativ drehbaren Reibkontaktelementen, genauer den Nocken 32 und 33, vor einem Eintreten davon.
(II) Gemäß dem Geräuschgegenmaßnahmenkupplungsbefehldrehmoment-T_CPLG-NOISE-Berechnungsschritt S50 wird ein Geräuschgegenmaßnahmenkupplungsbefehldrehmoment T_CPLG-NOISE derart berechnet, dass die Verringerung, das heißt, die Abweichung (|T_CPLG-NOISE – T_CPLG) eines Geräuschgegenmaßnahmenkupplungsbefehldrehmoments T_CPLG-NOISE vom aktuellen Kupplungsbefehldrehmoment T_CPLG zunimmt, wenn die Größe des aktuellen Kupplungsbefehldrehmoments T_CPLG zunimmt. Somit ist es selbst in einem Zustand, in welchem die Kugel 43 in jedes der relativ drehbare Reibkontaktelemente, genauer die Nocken 32 und 33, innerhalb der Nockenvorrichtung der Kupplung 10 eingreift und darin feststeckt, möglich, die Kugel 34, festsitzend zwischen dem Pilotnocken 32 und dem Hauptnocken 33, mit Gewissheit und wirksam aus den relativ drehbaren Reibkontaktelementen 32 und 33 zu lösen bzw. auszurücken.
(III) Gemäß einem Drehmomentschwellenwert-α-Einstellschritt (entsprechend einem Schritt S40), wird ein vorbestimmter Drehmomentschwellenwert α derart eingestellt, dass ein vorbestimmter Drehmomentschwellenwert α graduell mit steigendem Straßenoberflächenreibungskoeffizienten μ zunimmt. Daher ist es während einer Kurve auf einer Straße mit hohem μ mit hohem Straßenoberflächenreibungskoeffizienten, während welcher ein Drehmomentniveau eines Eingangsdrehmoments, übertragen vom den Sekundärantriebsrädern (Vorderräder 15 und 16) in die Kupplung 10, verhältnismäßig hoch und zusätzlich eine Änderungsrate im Eingangsdrehmoment hoch ist, möglich, die Geräuschverhinderungssteuerung (bzw. die Geräuschgegenmaßnahmensteuerung) schnell zu initiieren.
(IV) Das System des ersten Ausführungsbeispiels umfasst ferner ein Engkurvenperiodenlieferdrehmoment-T_TIGHT-Berechnungsabschnitt (eine Engkurvenperiodenlieferdrehmoment-T_TIGHT-Berechnungseinrichtung entsprechend einem Schritt S63), welcher ein Engkurvenperiodenlieferdrehmoment T_TIGHT berechnet auf der Grundlage einer Gaspedalöffnung Acc, der Motordrehzahl Ne und dem Spurkreisradius R des 4WD-Fahrzeugs, und welches geeignet verringert ist auf ein Drehmomentniveau, welches geeignet ist, das "Engkurvenbremsphänomen" zu verhindern, wenn das 4WD-Fahrzeug um eine enge Kurve fährt, und einen Select-LOW-Verarbeitungsschritt (siehe Schritt S51), welcher ein niedrigeres T_SL2 aus dem Geräuschgegenmaßnahmenkupplungsbefehldrehmoment T_CPLG-NOISE und dem Engkurvenperiodenlieferdrehmoment T_TIGHT auswählt. Tatsächlich dient der Kupplungsbefehldrehmomentsteuerschritt S52 der Ausgabe eines Befehlssignals entsprechend einem Select-LOW-Drehmoment T_SL2, erhalten mittels eines Select-LOW-Prozesses MIN (T_CPLG-NOISE, T_TIGHT), an eine elektronisch gesteuerte Kupplung 10. Somit ist es möglich, im Vorfeld die oben erwähnten "Geräusche und Vibrationen" zu verhindern, welche in der Nockenvorrichtung der Kupplung 10 während Kurven auftreten können, und ferner ist es möglich, das Auftreten des "Engkurvenbremsphänomens" während Kurven zu verhindern.
(V) Zusätzlich zu dem oben Erwähnten ist die Reibkupplung der Transfervorrichtung des 4WD-Fahrzeugs aufgebaut aus einer elektronisch gesteuerten Kupplung 10, welche aus einem elektromagnetischen Solenoid 26, einer Armatur 30, einer Pilotkupplung 31, einem Pilotnocken 32, einem Hauptnocken 33, einer Kugel 34 und einer Hauptkupplung 35 besteht, und ein Reibungsdrehmoment, erzeugt in der Pilotkupplung 31 mittels einer elektromagnetischen Kraft, wird auf den Pilotnocken 32 übertragen, und ein Drehmoment, übertragen in den Pilotnocken 32, wird ferner multipliziert und umgewandelt zu einem Axialdrehmoment, welches in der Axialrichtung einer Kupplungseingangswelle 27 über eine Kugel 34, angeordnet zwischen Nockenvertiefungen 32a und 33a, wirkt, und das multiplizierte Axialdrehmoment drängt den Hauptnocken 33 in Axialrichtung gegen die Hauptkupplung 35, so dass ein Reibungsdrehmoment erzeugt wird, dessen Größe proportional ist zu der Größe eines Solenoidtreiberstroms, angewendet auf das elektromagnetische Solenoid 26, durch Drängen des Hauptnockens 33 in Axialrichtung gegen die Hauptkupplung 35. Somit ist es möglich, im Vorfeld die zuvor erwähnten "Geräusche und Vibrationen" zu verhindern, welche auftreten können, und der Pilotnocken 32, die Kugel 334 und der Hauptnocken 33, welche in Eingriff und Verklemmung sind, werden momentan schnell voneinander getrennt infolge einer Umkehrung einer Eingangsrichtung eines auf die Kupplung 10 angewendeten Drehmoments.
(VI) Ferner, gemäß dem System des ersten Ausführungsbeispiels, welches die Routine von 4A ausführt, bestimmt die 4WD-Steuervorrichtung 17, dass die Eingangsrichtung eines Drehmoments, angewendet auf die Kupplung 10, umgekehrt wurde, wenn der absolute Wert |ΔVW| (=|Vwfl-Vwfr|) der Radgeschwindigkeitsdifferenz zwischen vorderen linken und vorderen rechten Radgeschwindigkeiten Vwfl und Vwfr größer bzw. gleich einem vorbestimmten Drehmomentumkehrungskriterium ΔVw0 wird. Somit ist eine genaue Bestimmung des Vorhandenseins bzw. Nichtvorhandenseins einer Umkehrung einer Eingangsrichtung eines Drehmoments, angewendet auf die elektronisch gesteuerte Kupplung 10, unter Verwendung der vorhandenen Vorderradgeschwindigkeitssensoren 20 und 21, verwendet beim ABS-Steuersystem, möglich.
10, 11A und 11B zeigen das Antriebskraftverteilungssteuersystem des zweiten Ausführungsbeispiels.
Wie in 10 deutlich zu sehen, ist ein Lenkwinkelsensor 37 hinzugefügt, um das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein einer Umkehrung des Drehmoments, welches auf das Sekundärantriebsrad angewendet wird, zu bestimmen. Das heißt, zum Bestimmen des Vorhandenseins bzw. Nichtvorhandenseins einer Umkehrung eines auf das Sekundärantriebsrad angewendeten Drehmoments verwendet das System des zweiten Ausführungsbeispiels ein Sensorsignal (einen Lenkwinkel θ anzeigend) vom Lenkwinkelsensor 37, anstelle eines Verwendens der Radgeschwindigkeitsdifferenz |ΔVw| zwischen vorderen linken und vorderen rechten Radgeschwindigkeiten Vwfl und Vwfr.
In 11A ist eine modifizierte arithmetische Verarbeitung dargestellt, welche innerhalb der 4WD-Steuervorrichtung 17 in dem Antriebskraftverteilungssteuersystem des zweiten Ausführungsbeispiels ausgeführt wird. Die in 11A dargestellte modifizierte arithmetische Verarbeitung wird ebenso ausgeführt als zeitgetriggerte Unterbrechungsroutinen, welche zu jedem vorbestimmten Zeitinterwall, wie beispielsweise 10 Millisekunden, getriggert bzw. ausgelöst werden müssen. Die modifizierte arithmetische Verarbeitung von 11A ist ähnlich der arithmetischen Verarbeitung von 4A, mit Ausnahme der Tatsache, dass Schritt S49, enthalten in der in 4A dargestellten Routine, ersetzt wird durch Schritt S49', enthalten in der in 11A dargestellten Routine. Somit werden die gleichen Schrittnummern, welche verwendet werden zum Bezeichnen von Schritten in der in 4A dargestellten Routine, angewendet auf die entsprechenden Schrittzahlen, welche bei der modifizierten arithmetischen Verarbeitung, dargestellt in 11A, verwendet werden, um die beiden verschiedenen Unterbrechungsroutinen vergleichen zu können. Es folgt eine genaue Beschreibung von Schritt S49' unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, wohingegen auf eine genaue Beschreibung der Schritte S40-S48 und der Schritt S50-S52 verzichtet wird, da die obige Beschreibung darauf selbsterklärend erscheint.
In Schritt S49' von 11A erfolgt eine Überprüfung, um auf Grundlage eines Lenkwinkels θ zu bestimmen, ob die Eingangsrichtung des in die Kupplung 10 eingegebenen Drehmoments umgekehrt wurde. Tatsächlich erfolgt bei dem System des zweiten Ausführungsbeispiels, dargestellt in 10 und 11A–11B, eine Bestimmung des Vorhandenseins bzw. Nichtvorhandenseins einer Umkehrung einer Eingangsrichtung eines Drehmomentflusses in die Kupplung 10, mit anderen Worten, des Vorhandenseins bzw. Nichtvorhandenseins einer Umkehrung eines auf das Sekundärantriebsrad angewendeten Drehmoments, in Abhängigkeit von der Tatsache, ob der Lenkwinkel θ größer oder gleich einem vor bestimmten Drehmomentumkehrungskriterium Δθ0 ist (siehe 11B) . Ist die Antwort auf Schritt S49' positiv (JA) , so fährt die Routine von Schritt S49' zu Schritt S50 fort. Umgekehrt, ist die Antwort auf Schritt S49' negativ (Nein), so fährt die Routine von Schritt S49' zu Schritt S43 fort.
Das Antriebskraftverteilungssteuersystem des zweiten Ausführungsbeispiels, dargestellt in 10 und 11A–11B wiest die folgende Wirkung (VII) zusätzlich zu den gleichen Wirkungen (I)-(V) wie beim ersten Ausführungsbeispiel auf.
(VII) Gemäß dem System des zweiten Ausführungsbeispiels, welches die Routine von 11A ausführt, bestimmt die 4WD-Steuervorrichtung 17, dass die Eingangsrichtung eines auf die Kupplung 10 angewendeten Drehmoments umgekehrt wurde, wenn ein Lenkwinkel θ größer bzw. gleich einem vorbestimmten Drehmomentumkehrungskriterium Δθ0, das heißt, θ≥Δθ0, ist. Somit ist es möglich, das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein einer Umkehrung einer Eingangsrichtung eines auf eine elektronisch gesteuerte Kupplung 10 angewendeten Drehmoments zu bestimmen, unter Verwendung des vorhandenen Lenkwinkelsensors 37, verwendet in einem computergesteuerten Lenksystem mit variablem Verhältnis.
12 und 13 zeigen das Antriebskraftverteilungssystem des dritten Ausführungsbeispiels.
Wie in 12 deutlich dargestellt, sind ein Hinterraddrehmomentsensor 38 und ein Vorderraddrehmomentsensor 39 hinzugefügt. Für eine Entscheidung bezüglich des Vorhandenseins bzw. Nichtvorhandenseins einer Umkehrung eines auf das Sekundärantriebsrad angewendeten Drehmoments verwendet das System des dritten Ausführungsbeispiels ein Sensorsignal (welches ein Vorderraddrehmoment Tf anzeigt) vom Vorderraddrehmomentsensor 39 anstelle eines Verwendens der Radgeschwindigkeitsdifferenz |ΔVw| zwischen der vorderen linken Radgeschwindigkeit und der vorderen rechten Radgeschwindigkeit Vwfl bzw. Vwfr. Hingegen wird ein Sensorsignal (welches ein Hinterraddrehmoment Tr anzeigt) vom Hinterraddrehmomentsensor 38 verwendet zum direkten Erfassen eines Kupplungseingangsdrehmoments T_CPin anstelle eines Schätzens bzw. Berechnens eines Kupplungseingangsdrehmoments T_CPin durch Schritt S44.
In 13 ist eine modifizierte arithmetische Verarbeitung dargestellt, welche ausgeführt wird innerhalb einer 4WD-Steuervorrichtung 17, enthalten im Antriebskraftverteilungssteuersystem des dritten Ausführungsbeispiels. Die modifizierte arithmetische Verarbeitung, dargestellt in 13, wird ferner ausgeführt als zeitgetriggerte Unterbrechungsroutinen, welche zu jeden vorbestimmten Zeitintervallen, wie beispielsweise 10 Millisekunden, getriggert bzw. ausgelöst werden müssen. Die modifizierte arithmetische Verarbeitung von 13 ist ähnlich der arithmetischen Verarbeitung von 4A, mit Ausnahme der Tatsache, dass Schritt S49, enthalten in der in 4A dargestellten Routine, ersetzt wird durch Schritt S49'', enthalten in der in 13 dargestellten Routine. Somit werden die gleichen Schrittnummern, welche zum Bezeichnen der Schritte in der in 4A dargestellten Routine verwendet wurden, angewendet auf die entsprechenden Schrittnummern, welche bei der modifizierten arithmetischen Verarbeitung, dargestellt in 13, verwendet wurden, um die beiden unterschiedlichen Unterbrechungsroutinen vergleichen zu können. Es folgt eine genaue Beschreibung des Schritts S49'' unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, wohingegen auf eine genaue Beschreibung der Schritts S40-S48 und S50-S52 verzichtet wird, da die obige Beschreibung darauf selbsterklärend erscheint.
In Schritt S49" von 13 erfolgt eine Überprüfung, um, auf der Grundlage eines Vorderraddrehmoments Tf, zu bestimmen, ob die Eingangsrichtung eines in die Kupplung 10 eingegebenen Drehmoments umgekehrt wurde. Bei dem System des dritten Ausführungsbeispiels, dargestellt in 12–13, erfolgt eine Bestimmung des Vorhandenseins bzw. Nichtvorhandenseins einer Umkehrung einer Eingangsrichtung eines Drehmomentflusses in die Kupplung 10, anders ausgedrückt, des Vorhandenseins bzw. Nichtvorhandenseins einer Umkehrung eines Drehmoments, angewendet auf das Sekundärantriebsrad, in Abhängigkeit von der Tatsache, ob ein Betrag (|ΔTf|) eines Drehmomentabfalls beim Vorderraddrehmoment Tf größer oder gleich einem vorbestimmten Drehmomentumkehrungskriterium ΔTf0 ist. Anstelle eines Vergleichs (|ΔTf|≥ΔTf0) zwischen dem Betrag (|ΔTf|) eines Drehmomentabfalls beim Vorderraddrehmoment Tf und einem vorbestimmten Drehmomentumkehrungskriterium-Drehmomentabfalls ΔTf0 kann das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein einer Drehmomentumkehrung bestimmt werden in Abhängigkeit von der Tatsache, ob eine Zeitrate (|dTf/dt|) einer Verringerung bezüglich des Vorderraddrehmoments Tf größer oder gleich einer vorbestimmten Drehmomentumkehrungskriterium-Verringerungsrate Tτ ist. Ist die Antwort auf Schritt S49'' positiv (|dTf/dt|<Tτ), so fährt die Routine von Schritt S49'' zu Schritt S43 fort.
Das Antriebskraftverteilungssteuersystem des dritten Ausführungsbeispiels, dargestellt in 12 und 13, weist die folgende Wirkung (VIII) zusätzlich zu den gleichen Wirkungen (I)-(V) wie beim ersten Ausführungsbeispiel auf.
(VIII) Gemäß dem System des dritten Ausführungsbeispiels, welches die Routine von 13 ausführt, wie anhand Schritt S49" von 13 ersichtlich, bestimmt die 4WD-Steuervorrichtung 17, dass eine Eingangsrichtung eines auf die Kupplung 10 angewendeten Drehmoments umgekehrt wurde, wenn der Betrag eines Drehmomentabfalls beim Vorderraddrehmoment Tf größer oder gleich einem vorbestimmten Drehmomentumkehrungskriterium ΔTf0 wird (das heißt, |ΔTf≥ΔTf0), bzw. wenn die Zeitrate einer Verringerung beim Vorderraddrehmoment Tf größer oder gleich einer vorbestimmten Drehmomentumkehrungskriterium-Verringerungsrate Tτ (das heißt, |dTf/dt|≥Tτ) wird. Auf diese Weise, mittels der Verwendung des Raddrehmomentsensorwerts, direkt erfasst durch den Sekundärantriebsraddrehmomentsensor (Vorderraddrehmomentsensor 39), ist es möglich, das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein einer Umkehrung einer Eingangsrichtung eines auf die elektronisch gesteuerte Kupplung 10 angewendeten Drehmoments genauer und schneller zu bestimmen. Ferner ist es, wenn der Raddrehmomentsensorwert, direkt erfasst durch den Primärantriebsraddrehmomentsensor (Hinterraddrehmomentsensor 38), verwendet wird als Information bezüglich des Kupplungseingangsdrehmoments T_CPin, möglich, genauere Informationen bezüglich des Kupplungseingangsdrehmoments T_CPin im Vergleich zu einer Verwendung des geschätzten Kupplungseingangsdrehmomentwerts (siehe Schätzung bzw. Berechnung, ausgeführt in Schritt S44) zu liefern.
Beim ersten bis dritten Ausführungsbeispiel ist das Antriebskraftverteilungssteuersystem beispielhaft erläutert anhand eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb, bei welchem ein Verteilungsverhältnis eines an die Sekundärantriebsräder (vorderen Straßenräder) zu liefernden Drehmoments zu einem an die Primärantriebsräder (hinteren Straßenräder) zu liefernden Drehmoments variabel eingestellt wird von 0:100% bis hin zu 50%:50% durch Variieren der Einrückkraft der Kupplung, und bei welchem der Basisradantriebsmodus ein Hinterradantriebsmodus ist, bei welchem das Drehmomentverteilungsverhältnis 0:100 ist. Wie aus obigen Erläuterungen zu sehen, kann das grundlegende Konzept (das heißt, Geräuschgegenmaßnahmensteuerung) der Erfindung angewendet werden auf ein Fahrzeug mit Vierradantrieb, bei welchem ein Verteilungsverhältnis eines an Sekundärantriebsräder (vordere Straßenräder) zu liefernden Drehmoments zu einem an Primärantriebsräder (hintere Straßenräder) zu liefernden Drehmoments variabel eingestellt wird von 100%:0 bis hin zu 50%:50% durch Variieren der Einrückkraft der Kupplung, und bei welchem der Basisradantriebsmodus ein Vorderradantriebsmodus ist, bei welchem das Drehmomentverteilungsverhältnis 100%:0 beträgt. Bei Fahrzeugen mit Vierradantrieb, deren Basisradantriebsmodus ein Vorderradantriebsmodus ist, wird die Geräuschgegenmaßnahmensteuerung effektiv ausgeführt, wenn das Sekundärantriebsrad (Hinterrad) schneller dreht als das Primärantriebsrad (Vorderrad), das heißt, wenn das 4WD rückwärts fährt, während es um eine Kurve fährt.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die elektronisch gesteuerte Kupplung 10, welche die Nockenvorrichtung (32, 33, 34) verwendet, beispielhaft erläutert als eine elektrisch gesteuerte Reibkupplung (bzw. eine elektronisch gesteuerte Transferkupplung). Alternativ hierzu kann das grundlegende Konzept (das heißt, eine Geräuschgegenmaßnahmensteuerung) der Erfindung angewendet werden auf ein Fahrzeug mit Vierradantrieb, welches eine hydraulisch betätigte Mehrfachscheibenkupplung verwendet, welche als eine ein Drehmoment verteilende Reibkupplung wirkt, welche hydraulisch betätigt wird in Reaktion auf einen gesteuerten Hydraulikdruck, erzeugt durch einen elektronisch gesteuerten Hydraulikmodulator bzw. -regler, eingebaut in einer 4WD-Steuervorrichtung, wie in der provisori schen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-103433 offenbart. In einem solchen Fall, mittels der Geräuschgegenmaßnahmensteuerung, ist es möglich, unerwünschte Geräusche und Vibrationen zu verhindern, welche innerhalb der Mehrfachscheibenkupplung auftreten können, wenn die Eingangsrichtung eines in die Mehrfachscheibenkupplung eingegebenen Drehmoments umgekehrt wurde, und somit schaltet die Mehrfachscheibenkupplung momentan von deren eingerücktem Zustand, bei welchem mehrere antreibende Scheiben und mehrere angetriebene Scheiben, alternativ angeordnet, eingepasst und ineinander verklemmt sind mittels eines Verdrehungsmoments, zu einem ausgerückten Zustand, in welchem die antreibenden Scheiben und die angetriebenen Scheiben ausgerückt und voneinander getrennt sind.
Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-280653 (eingereicht am 26. September 2002) ist hierin mittels Verweis enthalten.
Obwohl es sich bei obigen Ausführungen um eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele, ausgeführt bei der vorliegenden Erfindung, handelt, ist ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die hier dargestellten und beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne von Umfang und Wesen der vorliegenden Erfindung, definiert durch die folgenden Ansprüche, abzuweichen.

Claims

Antriebskraftverteilungs-Steuersystem für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb, umfassend eine Reibkupplung (10), durch welche eine Antriebskraft, erzeugt durch eine Antriebskraftquelle (1), geliefert wird zu Primärantriebsrädern (7, 8) und zu Sekundärantriebsrädern (15, 16) bei einem Verteilungsverhältnis auf der Grundlage eines Betriebszustands des Fahrzeugs, und eine Steuervorrichtung (17) des Fahrzeugs mit Vierradantrieb, welche gestaltet ist für eine elektronische Verbindung mit der Reibkupplung (10) zum automatischen Steuern des Verteilungsverhältnisses, wobei die Steuervorrichtung (17) des Fahrzeugs mit Vierradantrieb umfasst: (a) einen Drehmoment-Schwellenwert-Einstellabschnitt (S40), welcher ein unteres Grenzdrehmoment, oberhalb welchem Geräusche und Vibrationen auftreten innerhalb der Reibkupplung (10), wenn eine Eingangsrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung (10), sich umkehrt, als einen vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert (α) einstellt; (b) einen Eingangsdrehmoment-Historienbedingungs-Entscheidungsabschnitt (S48), welcher bestimmt, ob eine Historienbedingung (T_REC≥α), dass ein Kupplungseingangsdrehmoment (T_CPin) größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert (α) war, erfüllt ist, wenn ein Befehlsdrehmoment (T_CPLG) für die Reibkupplung (10) größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert (α) ist, während einer Zeitspanne ausgehend von einem Zeitpunkt, zu welchem das Befehlsdrehmoment (T_CPLG) beginnt zu steigen von einem Nulldrehmoment niveau zu einem aktuellen Ausführungszyklus des Antriebskraftverteilungs-Steuersystems; (c) einen Befehlsdrehmomentbedingungs-Entscheidungsabschnitt (S47), welcher bestimmt, ob eine Befehlsdrehmoment-Bedingung (T_CPLG≥α), dass ein aktueller Wert des Befehlsdrehmoments (T_CPLG), erzeugt bei dem aktuellen Ausführungszyklus, größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert (α) ist, erfüllt ist; (d) einen Drehmoment-Umkehrungsbedingungs-Entscheidungsabschnitt (S49), welcher bestimmt, ob eine Drehmoment-Umkehrungsbedingung, dass eine Eingangsrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung (10), umgekehrt ist, erfüllt ist; (e) einen Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment-Berechnungsabschnitt (S50), welcher ein Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment (T_CPLG-NOISE), erhalten durch abnehmendes Kompensieren des aktuellen Werts des Befehlsdrehmoments (T_CPLG), berechnet, wenn die Historienbedingung (T_CPLG≥α)), die Befehlsdrehmomentbedingung (T_CPLG≥α), und die Drehmoment-Umkehrungsbedingung alle erfüllt sind; und (f) einen Kupplungsbefehls-Drehmomentsteuerabschnitt (S52), welcher ein Befehlssignal entsprechend dem Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment (T_CPLG-NOISE) ausgibt an die Reibkupplung (10), wenn die Historienbedingung (T_CPLG≥α), die Befehlsdrehmomentbedingung ((T_CPLG≥α), und die Drehmoment-Umkehrungsbedingung alle erfüllt sind.
Antriebskraftverteilungs-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei: der Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment-Berechnungsabschnitt (S50) das Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment (T_CPLG-NOISE) berechnet, so dass eine Abweichung (|T_CPLG-NOISE – (T_CPLG|) des Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoments (T_CPLG-NOISE)) von dem aktuellen Wert des Befehlsdrehmoments (T_CPLG) zunimmt mit zunehmender Größe des aktuellen Werts des Befehlsdrehmoments ((T_CPLG).
Antriebskraftverteilungs-Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: einen Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten-Erfassungsabschnitt, welcher einen Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten (μ) erfasst; wobei der Drehmoment-Schwellenwert-Einstellabschnitt (S40) den vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert (a) einstellt, so dass der vorbestimmte Drehmoment-Schwellenwert (α) zunimmt mit zunehmendem Straßenoberflächen-Reibungskoeffizienten.
Antriebskraftverteilungs-Steuersystem nach Anspruch 3, wobei: der Drehmoment-Schwellenwert-Einstellabschnitt (S40) den vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert (α) einstellt, so dass der Straßenoberflächen-Reibungskoeffizient (μ) und der vorbestimmte Drehmoment-Schwellenwert (α) direkt proportional zueinander sind.
Antriebskraftverteilungs-Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: einen Engkurvenperioden-Lieferdrehmoment-Berechnungsabschnitt (S63), welcher ein Engkurvenperioden-Lieferdrehmoment (T_TIGHT) berechnet, welches geeignet ist zum Verhindern eines Engkurven-Bremsphänomens, wenn das Fahrzeug eine enge Kurve fährt; und einen Select-LOW-Verarbeitungsabschnitt (S51), welcher ein niedrigeres Drehmoment (T_SL2) des Engkurvenperioden-Lieferdrehmoments (T_TIGHT und des Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoments (T_CPLG-NOISE) auswählt durch einen Select-LOW-Prozess (T_SL2 = MIN (T_CPLG-NOISE, (T_TIGHT)); wobei der Kupplungsbefehls-Drehmoment-Steuerabschnitt (S52) ein Befehlssignal entsprechend dem niedrigeren Drehmoment T_SL2, erhalten durch den Select-LOW-Prozess (T_SL2 = MIN (T_CPLG-NOISE, T_TIGHT)) ausgibt an die Reibkupplung (10).
Antriebskraftverteilungs-Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: die Reibkupplung eine elektronisch gesteuerte Kupplung (10) umfasst, wobei die Kupplung (10) ein elektromagnetisches Solenoid (26), einen Anker (30), eine Pilotkupplung (31), einen Pilotnocken (32) mit einer Nockenvertiefung (32a), einen Hauptnocken (33) mit einer Nockenvertiefung (33a), eine Kugel (34), welche angeordnet ist zwischen den Nockenvertiefungen (32a, 33a), und eine Hauptkupplung (35), zwischengeschaltet zwischen Eingangs- und Ausgangswellen (27, 28) der Reibkupplung, umfasst; und wobei ein Reibdrehmoment, erzeugt in der Pilotkupplung (31) durch eine elektromagnetische Kraft mittels des erregten elektromagnetischen Solenoids (26), übertragen wird zum Pilotnocken (32), und das Reibdrehmoment, übertragen zum Pilotnocken (32), ferner multipliziert und umgewandelt wird zu einem Axialdrehmoment, welches wirkt in einer Axialrichtung der Eingangswelle (27) der Reibkupplung über eine Kugel (34), welche angeordnet zwischen den Nockenvertiefungen (32a, 33a), und das multiplizierte Axialdrehmoment den Hauptnocken (33) in Axialrichtung gegen die Hauptkupplung (35) drückt, um ein Reibdrehmoment zu erzeugen, dessen Größe proportional ist zu einer Größe eines auf das elektromagnetische Solenoid (26) angewandten Solenoid-Treiberstroms, indem der Hauptnocken (33) in Axialrichtung gegen die Hauptkupplung (35) gedrückt wird.
Antriebskraftverteilungs-Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend: einen Radgeschwindigkeitssensor (20, 22) der linken Räder, welcher eine linke Radgeschwindigkeit (Vwfl, Vwrl) erfasst; und einen Radgeschwindigkeitssensor (21, 23) der rechten Räder, welcher eine rechte Radgeschwindigkeit (Vwrl, Vwrr) erfasst; wobei der Drehmoment-Umkehrungsbedingungs-Entscheidungsabschnitt (S49) bestimmt, dass die Drehmoment-Umkehrungsbedingung erfüllt ist, wenn ein Absolutwert (|ΔVw|) einer Radgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den vorderen und rechten Radgeschwindigkeiten größer oder gleich einem vorbestimmten Drehmoment-Umkehrungskriterium (ΔVw0) wird.
Antriebskraftverteilungs-Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend: einen Lenkwinkelsensor (37), welcher einen Lenkwinkel (θ); wobei der Drehmoment-Umkehrungsbedingungs-Entscheidungsabschnitt (S49') bestimmt, dass die Drehmoment-Umwandlungsbedingung erfüllt ist, wenn der Lenkwinkel (θ) größer oder gleich einem vorbestimmten Drehmoment-Umwandlungskriterium (Δθ0) ist.
Antriebskraftverteilungs-Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend: einen Raddrehmomentsensor (39), welcher ein Sekundärantriebsrad-Drehmoment (Tf), eingegeben in die Sekundärantriebsräder, erfasst; wobei der Drehmoment-Umwandlungsbedingungs-Entscheidungsabschnitt (S49') bestimmt, dass die Drehmoment-Umwandlungsbedingung erfüllt ist, wenn ein Betrag (|ΔTf|) eines Drehmomentabfalls des Sekundärantriebsrad-Drehmoments Tf größer oder gleich einem vorbestimmten Drehmoment-Umwandlungskriterium (ΔTf0) wird.
Antriebskraftverteilungs-Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend: einen Raddrehmomentsensor (39), welcher ein Sekundärantriebsrad-Drehmoment (Tf), eingegeben in die Sekundärantriebsräder, erfasst; wobei der Drehmoment-Umkehrungsbedingungs-Entscheidungsabschnitt (S49') bestimmt, dass die Drehmoment- Umkehrungsbedingung erfüllt ist, wenn eine Zeitrate (|dTf/dt|) einer Verringerung des Sekundärantriebsrad-Drehmoments Tf größer oder gleich einem vorbestimmten Drehmoment-Umkehrungskriterium (Tτ) wird.
Antriebskraftverteilungs-Steuersystem nach Anspruch 5, wobei: das Engkurvenperioden-Lieferdrehmoment (T_TIGH _T) eingestellt wird auf einen Drehmomentwert, welcher niedriger ist als das Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment (T_CPLG-NOISE) und einem im wesentlichen ausgerückten Zustand der Reibkupplung 10 entspricht.
Verfahren zur Steuerung eines Drehmoment-Verteilungsverhältnisses eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb, welches eine Reibkupplung (10) verwendet, über welche ein Antriebsdrehmoment, erzeugt durch eine Antriebskraftquelle (1), geliefert wird zu Primärantriebsrädern (7, 8) und zu Sekundärantriebsrädern (15, 16) bei einem gewünschten Verteilungsverhältnis auf der Grundlage eines Betriebszustands des Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: (a) ein Einstellen eines unteren Grenzdrehmoments, oberhalb welchem Geräusche und Vibrationen auftreten innerhalb der Reibkupplung (10), wenn eine Eingangsrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung (10), umgekehrt wird, als ein vorbestimmter Drehmoment-Schwellenwert (α); (b) ein Bestimmen, ob eine Historienbedingung (T_REC≥α), dass ein Kupplungseingangsdrehmoment (T_CPin) größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert (α) war, erfüllt ist, wenn ein Befehlsdrehmoment (T_CPLG) für die Reibkupplung (10) größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert (α) ist, während einer Zeitspanne ausgehend von einem Zeitpunkt, zu welchem das Befehlsdrehmoment (T_CPLG) beginnt zu steigen von einem Nulldrehmomentniveau zu einem aktuellen Ausführungszyklus; (c) ein Bestimmen, ob eine Befehlsdrehmomentbedingung (T_CPLG≥α), dass ein aktueller Wert des Befehlsdrehmoments (T_CPLG), erzeugt bei dem aktuellen Ausführungszyklus, größer oder gleich dem vorbestimmten Drehmoment-Schwellenwert (α) ist, erfüllt ist; (d) ein Bestimmen, ob eine Drehmoment-Umkehrungsbedingung, dass eine Eingangsrichtung eines Drehmoments, eingegeben in die Reibkupplung (10), umgekehrt ist, erfüllt ist; (e) ein Berechnen eines Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoments (T_CPLG-NOISE), erhalten durch abnehmendes Kompensieren des aktuellen Werts des Befehlsdrehmoments (T_CPLG), wenn die Historienbedingung (T_REC≥α), die Befehlsdrehmomentbedingung (T_CPLG≥α) und die Drehmoment-Umkehrungsbedingung alle erfüllt sind; und (f) ein Ausgeben eines Befehlssignals entsprechend dem Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment (T_CPLG-NOISE) zur Reibkupplung (10), wenn die Historienbedingung (T_REC≥α), die Befehlsdrehmomentbedingung (T_CPLG≥α) und die Drehmoment-Umkehrungsbedingung alle erfüllt sind.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend Berechnen eines Engkurvenperioden-Lieferdrehmoments (T_TIGHT), welches geeignet ist zum Verhindern eines Engkurven-Bremsphänomens, wenn das Fahrzeug eine enge Kurve fährt; und Auswählen eines niedrigeren Drehmoments (T_SL2) des Engkurvenperioden-Lieferdrehmoments (T_TIGHT) und des Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoments (T_CPLG-NOISE) durch einen Select-Low-Prozess (T_SL2 = MIN (T_CPLG-NOISE, T_TIGHT)) wobei ein Befehlssignal entsprechend dem niedrigeren Drehmoment T_SL2, erhalten durch den Select-LOW-Prozess (T_SL2 = MIN (T_CPLG-NOISE, T_TIGHT)) ausgegeben wird zur Reibkupplung (10).
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: Erfassen einer linken Radgeschwindigkeit (Vwfl; Vwrl) und einer rechten Radgeschwindigkeit (Vwfr; Vwrr); Berechnen eines Absolutwerts (|ΔVw|) einer Radgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den vorderen und hinteren Radgeschwindigkeiten; und Bestimmen, dass die Drehmoment-Umkehrungsbedingung erfüllt ist, wenn der Absolutwert (|ΔVw|) der Radgeschwindigkeitsdifferenz größer oder gleich einem vorbestimmten Drehmoment-Umkehrungskriterium (ΔVW0) wird.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: Erfassen eines Lenkwinkels (θ); und Bestimmen, dass die Drehmoment-Umkehrungsbedingung erfüllt ist, wenn der Lenkwinkel (8) größer oder gleich einem vorbestimmten Drehmoment-Umkehrungskriterium (Δθ0) wird.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: Erfassen eines Sekundärantriebsrad-Drehmoments (Tf), eingegeben in die Sekundärantriebsräder; und Bestimmen, dass die Drehmoment-Umkehrungsbedingung erfüllt ist, wenn ein Betrag (|ΔTf|) eines Drehmomentsensormomentabfalls bei dem Sekundärantriebsrad-Drehmoment (Tf) größer oder gleich einem vorbestimmten Drehmoment-Umkehrungskriterium (ΔTf0) wird.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: Erfassen eines Sekundärantriebsrad-Drehmoments (Tf), eingegeben in die Sekundärantriebsräder; und Bestimmen, dass die Drehmoment-Umkehrungsbedingung erfüllt ist, wenn eine Zeitrate (|dTf/dt|) einer Verringerung des Sekundärantriebsrad-Drehmoments (Tf) größer oder gleich einem vorbestimmten Drehmoment-Umkehrungskriterium (Tτ) wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei: das Engkurvenperioden-Lieferdrehmoment (T_TIGHT) eingestellt wird auf einen Drehmomentwert, welcher niedriger ist als das Geräusch-Gegenmaßnahmen-Befehlsdrehmoment (T_CPLG-NOISE) und einem im wesentlichen ausgerückten Zustand der Reibkupplung (10) entspricht.