DE3886653T2

DE3886653T2 - Antriebskraftsteuerung für vierradangetriebenes Fahrzeug.

Info

Publication number: DE3886653T2
Application number: DE88116797T
Authority: DE
Inventors: Takashi Imaseki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1988-10-10
Publication date: 1994-04-14
Anticipated expiration: 2008-10-11
Also published as: US4966250A; EP0311141A3; DE3886653D1; JPH0195938A; EP0311141B1; EP0311141A2; JP2527204B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System für und ein Verfahren zur Steuerung einer Drehmomentverteilung über primäre Antriebsräder und sekundäre Antriebsräder eines Kraftfahrzeugs gemäß der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 6.
Die JP 61-157437 offenbart ein System zur Steuerung eines Drehmomentverteilungsverhältnisses eines Anteils eines Drehmoments, das zu sekundären Vorderantriebsrädern zugeführt wird, zu dem verbleibenden Anteil eines Drehmoments, das zu primären Hinterantriebsrädern zugeführt wird. Gemäß diesem System wird das Drehmomentverteilungsverhältnis in Abhängigkeit eines Umdrehungsgeschwindigkeitsdifferentials zwischen der Vorderradseite und der Hinterradseite variiert.
Dieses bekannte System erhöht das Drehmomentverteilungsverhältnis, um den Drehmomentanteil zu erhöhen, der zu den Vorderrädern zugeführt wird, in Abhängigkeit zu einem Ansteigen des Umdrehungsgeschwindigkeitsdifferentials, das auftritt, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit geringem Reibungskoeffizienten fährt. Falls unter diesem Vierradantriebszustand der Fahrer ein Lenkrad dreht, um die Richtung des Geradeauslaufs der Vorderräder zu ändern, um zu bewirken, daß das Fahrzeug eine Kurve fährt, wird das Fahrzeug einer Untersteuerungscharakteristik ausgesetzt und demzufolge ist die Bereitschaft des Fahrzeugs, seinen Geradeauslauf zu ändern, schlecht.
Ein System nach dem Stand der Technik (DE-A-36 05 489) zur Steuerung einer Drehmomentverteilung weist Radgeschwindigkeitssensoren zur Ermittlung der Radgeschwindigkeiten der Vorderräder und der Hinterräder auf. Weiterhin sind dort Einrichtungen zur Ermittlung der Unterschiede zwischen diesen Radgeschwindigkeiten zur Steuerung einer Drehmomentverteilung für eine Herabsetzung des Verteilungsverhältnisses angegeben, wenn die Radgeschwindigkeitsdifferenz ansteigt, was bedeutet, daß die Radgeschwindigkeit der Vorderräder höher wird als die Radgeschwindigkeit der Hinterräder.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein System für und ein Verfahren zur Steuerung einer Drehmomentverteilung über Räder eines Motorfahrzeugs zu verbessern derart, daß, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt, die Bereitschaft des Fahrzeugs, seine Richtung zu ändern, verbessert wird, und zwar ohne eine Herabsetzung des Drehmomentanteils, der zu den Vorderrädern zugeführt wird.
Die vorliegende Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche 1 und 6 jeweils definiert. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2-5 definiert.
Gemäß der Erfindung werden die vorstehend angegebenen Aufgabenpunkte durch eine Erhöhung einer Kraft mit einer Differentialwirkung zwischen den primären Antriebsrädern mit einem Drehmomentanteil, der zu den sekundären Antriebsrädern zugeführt wird, gelöst, der auf einem erhöhten Niveau gehalten wird, wenn das innere Rad einen Schlupf aufweist, und demzufolge ist die Radumdrehungsgeschwindigkeit des inneren Rads höher als diejenige des äußeren Rads, während das Fahrzeug eine Kurve fährt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt einen Längsteilschnitt einer Drehmomentaufteilungs- und Übertragungseinrichtung, die in der Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 3 zeigt einen Schnitt eines Selbstsperrdifferentials, das in der Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 4 zeigt eine Kennlinie, die die Änderung des Ausgangsdrucks jedes der Druckregulierventile gegenüber der Änderung der Betriebsanwseisungswerte darstellt;
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuereinheit mit Radumdrehungssensoren und Druckregulierventilen; und
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Wie die beigefügten Zeichnungen, und insbesondere Fig. 1 zeigen, bezeichnet das Bezugszeichen 2 allgemein ein Kraftübertragungssystem eines Motorfahrzeugs mit Vierradantrieb und Frontmotor eines Typs mit Hinterradantrieb, während das Bezugszeichen 4 allgemein ein Steuersystem für eine Drehmomentverteilung über die vier Räder das Motorfahrzeugs bezeichnet.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besitzt das Motorfahrzeug einen Motor 10, dem sich eine Kupplung 12 und ein Getriebe 14 anschließt. Die Abtriebsseite des Getriebes 12 wird zu einer Drehmomentaufteilungs- und Übertragungseinrichtung 18 zugeführt, wobei das Abtriebsdrehmoment in einen Teil aufgeteilt wird, der zu den sekundären Antriebsvorderrädern 16FL und 16FR zugeführt wird und der verbleibende Teil von diesem Teil des Abtriebsdrehmoments zu primären Antriebshinterrädern 16RL und 16RR zugeführt wird. Der Teil des Drehmoments wird zu den Vorderrädern 16FL und 16FR über eine Welle 19, ein frontseitiges Differential 20 und eine frontseitige Achswellenanordnung 21 zugeführt. Der verbleibende Anteil des Drehmoments wird zu den Hinterrädern 16RL und 16RR über eine Antriebswelle 22, ein Selbstsperrdifferential (Limited Slip Differential - LSD) 24 und eine rückwärtige Achswellenanordnung 25 zugeführt.
In Fig. 2 ist die Übertragungseinrichtung 18 dargestellt. Die Übertragungseinrichtung ist im wesentlichen dieselbe wie eine Übertragungseinrichtung, die in Fig. 2 dargestellt ist und die in dem United States Patent No. 4,757,870, erteilt am 19. Juli 1988, für Torii et al, beschrieben ist, das in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme darauf hier eingeschlossen wird.
Kurz gesagt weist die Übertragungseinrichtung 18 ein Übertragungseinrichtungsgehäuse 28 auf. In dieses Übertragungseinrichtungsgehäuse 28 erstreckt sich eine Eingangswelle 30, die fest mit der Abtriebswelle des Getriebes 14 verbunden ist. Diese Eingangswelle 30 ist drehbar über Eintrichtungen in Form von Lagern 31A, 31B und 31C gehalten. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, besitzt die Eingangswelle 30 ein rechtsseitiges Ende, das drehbar mit einer Abtriebswelle 33 befestigt ist, die drehbar über Einrichtungen eines Lagers 32 gehalten ist. Die Abtriebswelle 33 besitzt fest damit verbunden, durch eine Keilwellenverbindung, einen Befestigungsflansch 34, der fest mit der Antriebswelle 22 (siehe Fig. 1) verbunden ist. Weiterhin ist dort auch eine Öldichtung 35 und ein Ritzel 36 für einen Geschwindigkeitsmesser dargestellt.
Das Bezugszeichen 37 bezeichnet allgemein eine Mehrfachplatten-Hydraulikkupplung 37. Diese Hydraulikkupplung 37 steht mit einer Eingriffskraft proportional zu einem Drehmomentverteilungsverhältnis in Eingriff, das für den hydraulischen Druck steht und das ein Drehmomentverteilungsverhältnis des Anteils des Drehmoments, das zu den Vorderrädern 16FL und 16RL zugeführt wird, zu dem verbleibenden Anteil des Drehmoments, das zu den Hinterrädern 16RL und 16RR zugeführt wird, variiert. Diese Kupplung 37 weist eine Kupplungstrommel 37a auf, die keilwellenmäßig mit der Eingangswelle 30 verbunden ist. Eine Mehrzahl von Antriebskupplungsplatten 37b sind keilwellenmäßig mit der Kupplungstrommel verbunden und mit einer Vielzahl von angetriebenen Kupplungsplatten 37b verschachtelt, die mit einer Kupplungsnabe 37c verkeilt sind. Die Kupplungsnabe 37c ist drehbar durch die Eingangswelle 30 mittels Nadellager 38 gelagert. Die Kupplung 37 weist auch einen Kupplungskolben 37e und eine zylindrische Servokammer 37f, die zwischen dem Kupplungskolben 37e und der radial geschlossenen Endwand der Kupplungstrommel 37a gebildet ist, auf. Weiterhin sind eine Preßplatte 37g und eine Kupplungsrückholfeder 37f dargestellt.
Die Kupplungsnabe 37c ist mit einem ersten Zahnrad 41A verkeilt, das drehbar durch ein Übertragungsgehäuse 28 mittels Lager 31B und 40 getragen wird. Dieses erste Zahnrad 41A steht mit einem zweiten Zahnrad 41B in Eingriff, das drehbar durch das Übertragungsgehäuse 28 über Lager 42 und 43 getragen wird. Das zweite Zahnrad 41B ist fest mit der Welle 19 verbunden, die in Richtung der Vorderräder 16FL und 16FR führt.
Der vorstehend erwähnte hydraulische Flüssigkeitsdruck, der für eine gewünschte Drehomentverteilung kennzeichnend ist, wird zu einem Einlaßanschluß 46 zugeführt. Der Einlaßanschluß 46 steht mit einem Flüssigkeitsdurchgang 47 in Verbindung, der durch die Übertragungseinrichtung hindurch gebildet ist. Dieser Flüssigkeitsdurchgang 47 steht mit der Zylinderkammer 37F in Verbindung.
Wenn dort keine Zuführung von hydraulischem Flüssigkeitsdruck zu dem Einlaßanschluß 46 vorliegt, liegt dort kein hydraulischer Flüssigkeitsdruckaufbau in der Zylinderkammer 37f vor. Da kein Druck auf den Kupplungskolben 37e einwirkt, sind die ineinander verschachtelten Kupplungsplatten 37b und 37d infolge der Wirkung der Rückholfeder 37h nicht in Eingriff. In diesem Zustand wird das gesamte Eingangsdrehmoment, das auf die Eingangswelle 30 aufgebracht wird, zu den Hinterrädern 16RL und 16RR zugeführt und demzufolge ist das Drehmomentverhältnis 0 : 100. Wenn dort eine Zuführung an hydraulischem Druck zu dem Einlaßanschluß 46 vorliegt, drückt der Kupplungskolben 37e die ineinander verschachtelten Kupplungsplatten 37b und 37d miteinander gegen die Wirkung der Rückholfeder 37h in Eingriff, wodurch einem Teil des Eingangsdrehmoments ermöglicht wird, daß es durch den Reibungseingriff zwischen den ineinander verschachtelten Kupplungsplatten 37b und 37d in Richtung der Vorderräder 16FL und 16FR geführt wird. Dieser Anteil des Eingangsdrehmoments variiert im Verhältnis zu einer Kupplungseingriffskraft zwischen den ineinander verschachtelten Kupplungsplatten 37b und 37d. Die Kupplungseingriffskraft wiederum ist im Verhältnis zu der Größe des hydraulischen Flüssigkeitsdrucks variabel, der zu dem Einlaßanschluß 46 zugeführt wird. Hierdurch ist das Drehmomentverteilungsverhältnis zwischen den Vorder- und Hinterrädern in Abhängigkeit des hydraulischen Flüssigkeitsdrucks, der zu dem Einlaßanschluß 46 zugeführt wird, von 0 : 100 bis 50 : 50 variabel.
In Fig. 3 ist die Differentialeinrichtung 24 mit begrenztem Schlupf gezeigt. Diese Differentialeinrichtung 24 mit begrenztem Schlupf ist im wesentlichen dieselbe wie eine Differentialeinrichtung mit begrenztem Schlupf, die in Fig. 1 gezeigt ist und die in dem United States Pat. No. 4,679,463, erteilt am 14. Juli 1987 für Ozaki et al., beschrieben ist, die in ihrer Gesamtheit durch Bezug darauf hier eingeschlossen wird. Kurz gesagt weist die Differentialeinrichtung 24 mit begrenztem Schlupf innerhalb eines Gehäuses 50 einen Differentialmechanismus 51 auf. Der Differentialmechanismus 51 weist ein Differentialgetriebegehäuse 54 auf, das drehbar innerhalb des Gehäuses 50 über Lager 52 und 53 gehalten ist. Das Differentialgetriebegehäuse 54 besitzt damit befestigt ein Endringgetriebezahnrad 55, das mit einem Antriebsgetrieberitzel 56 der Antriebswelle 22 in Eingriff steht.
Innerhalb des Differentialgetriebegehäuses 54 sind Getrieberitzel 58 drehbar an einer Ritzelzwillingswelle 57 und ein Paar Seitengetriebezahnräder 59L und 59R, die mit den Getrieberitzel 58 in Eingriff stehen, vorhanden. An den Seitengetriebezahnrädern 59L und 59R sind innere Endabschnitte der rückwärtigen Antriebsachswellen 25 des hinteren linken und rechten Rads 16RL und 16RR jeweils keilwellenmäßig verbunden.
In dem Differentialgetriebegehäuse 54 ist ein die Differentialwirkung begrenzender Mechanismus 60 vorgesehen. Dieser die Differentialwirkung begrenzende Mechanismus 60 weist ein Paar Druckringe 61L und 61R auf, die jeweils drehbar an den Seitenzahnrädern 59L und 59R befestigt sind. Obwohl dies nicht dargestellt ist, sind Druckringe 61L und 61R mit keilförmig geformten Nuten gebildet. Der die Differentialwirkung begrenzende Mechanismus 60 umfaßt auch hydraulische Reibungskupplungen 62L und 62R, die durch dazugehörige, eine Vorspannung beaufschlagende Hebel 63L und 63R in Eingriff stehen, und Zylinderabschnitte 65L und 65R, die die dazugehörigen, eine Vorspannung beaufschlagenden Hebel 63L und 63R über Lager 64L und 64R jeweils vorspannen. Der linke Zylinderabschnitt 65L ist in einem linksseitigen Ende aus der Sicht in Fig. 3 des Gehäuses 50 gebildet und er besitzt einen Kolben 67, der eine Kolbenstange 68 aufweist, die sich durch das Gehäuse 50 zu dem eine Vorspannung beaufschlagenden Hebel 63L erstreckt.
Wenn nun das Fahrzeug geradeaus nach vorne mit einer Lenkradstellung, die in ihrer neutralen Mittelstellung gehalten ist, fährt, tritt kein Drehgeschwindigkeitsdifferential zwischen dem linken und dem rechten Rad 16RL und 16RR auf. Demzufolge wird das Eingangsmoment zu dem Differentialmechanismus 51 von der Antriebswelle 22 über das Antriebsgetrieberitzel 56 und das Endgetriebezahnrad 55 zu dem Differentialgehäuse 54 und dann zu der Ritzelzwillingswelle 57 und zu dem Seitengetriebezahnrad 59L und 59R über die Getrieberitzel 58 und zu den Hinterrädern 16RL und 16RR über die hinteren Antriebsachswellen 25 übertragen. In diesem Laufzustand des Fahrzeugs drehen demzufolge das Differentialgetriebezahnradgehäuse 54 und die Seitengetriebezahnräder 59L und 59R mit derselben Geschwindigkeit, so daß die Druckringe 61L und 61R nicht radial nach außen geworfen werden. Demzufolge bleibt der das Differential begrenzende Mechanismus inaktiv.
Wenn das Fahrzeug beispielsweise eine Rechtskurve fährt, ist die Versorgung der Hydraulikflüssigkeit zu dem Einlaßanschluß 65a vorhanden (siehe Fig. 3), und zwar einschließlich einer die Differentialwirkung begrenzenden Kraft. In diesem Zustand werden die Druckringe 61L und 61R radial nach außen entsprechend der Kraftwirkung gedrängt, die bewirkt, daß die Reibungskupplungen 62L und 62R eine Differentialbegrenzungskraft erzeugen. Hierdurch wird ein Drehmoment des Seitengetriebezahnrads 59L, das mit dem äußeren 16RL der Hinterräder verbunden ist, herabgesetzt, wodurch ein Drehmoment des Seitengetriebezahnrads 59R, das mit dem inneren 16RR der Hinterräder verbunden ist, ansteigt. Die Differentialbegrenzungskraft ist mit den Kupplungseingriffskräften an den Reibungskupplungen 62L und 62R variabel im Verhältnis zu dem hydraulischen Flüssigkeitsdruck, der zu dem Einlaßanschluß 65a zugeführt wird.
Wie wiederum Fig. 1 zeigt, weist das Drehmomentverteilungssteuersystem 4 Radgeschwindigkeitssensoren 72FL, 72FR, 72RL und 72RR für jeweils die Messung der Drehungen der vier Räder 16FL, 16FR, 16RL und 16RR auf. Jeder dieser Sensoren erzeugt ein Ausgangssignal in Form einer Impulsfolge, die sich mit der Drehung des dazugehörigen Rads ändert. Die Ausgangssignale dieser Sensoren n&sub1;, n&sub2;, n&sub3; und n&sub4; werden zu einer Steuereinheit 74 zugeführt, die Ausgangssignale erzeugt, die für Anweisungswerte IFR und ILR stehen, die durch einen arithmetischen Vorgang (Algorithmus), basierend auf den Eingangssignalen, gegeben werden. Das Bezugszeichen 76 bezeichnet eine Hydraulikflüssigkeitsdruckquelle. Zwei Druckregulierungsventile 78 und 79 sind vorgesehen, die den Hydraulikflüssigkeitsdruck von der Quelle 76 in Abhängigkeit der Ausgangsssignale der Steuereinheit 74 regulieren. Der abgegebene Hydraulikflüssigkeitsdruck des Druckregulierventils 78 wird zu der Übertragungseinrichtung 18 an dem Einlaßanschluß 46 zugeführt, während der ausgangsseitige Hydraulikflüssigkeitsdruck des anderen Druckregulierventils 79 der Differentialeinrichtung 24 mit begrenztem Schlupf an dem Einlaß 65a zugeführt wird.
Die Radgeschwindigkeitssensoren 72FL und 72FR sind so angeordnet, um die Drehungen der vorderen Antriebsachswellen 21 zu messen, während die anderen zwei Radgeschwindigkeitssensoren 72RL und 72RR so angeordnet sind, um die Drehungen der hinteren Antriebsachswellen 25 zu messen. Das Bezugszeichen n&sub1; bezeichnet den Sensorausgang, der für die Drehung des vorderen, linken Rads 16FL, steht, n&sub2; für ein frontseitiges rechtes Rad 16FR, n&sub3; für ein hinteres linkes Rad und n&sub4; für ein hinteres rechtes Rad.
Die Hydraulikflüssigkeitsdruckquelle 76 weist eine Pumpe, die durch den Motor 10 angetrieben wird, ein Überdruckventil und ein Rückschlagventil auf. Der abgehende Hydraulikflüssigkeitsdruck der Quelle 76 wird den Druckregelventilen 78 und 79 zugeführt. Jedes der Druckregelventile 78 und 79 weist einen Solenoid vom Proportionaltyp auf, der eine Erregerspule besitzt, die einen elektrischen Strom aufnimmt, der variabel in Abhängigkeit der Ausgangssignale IFR oder ILR ist. Die Ausgangsdrücke P der Druckregelventile 78 und 79 variieren in Abhängigkeit der zugehörigen Betriebsanweisungswerte IFR und ILR, wie dies in der Kennlinie in Fig. 4 dargestellt ist.
Wie die Fig. 5 zeigt, weist die Steuereinheit 74 einen Mikrocomputer 82, einen Multiplexer 84, Digital/Analog-Wandler 85, 86, Treiber 88 und 89 auf.
Der Mikrocomputer 82 umfaßt ein Eingangs/Ausgangs-Interface 93, einen Speicher 54, der einen ROM und einen RAM besitzt, und eine Zentralprozessoreinheit (CPU) 94. Das ROM des Speichers 94 enthält ein Steuerprogramm unter anderen Steuerprogrammen, die zusammen mit dem Flußdiagramm der Fig. 6 beschrieben werden.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ebenfalls unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 6 erläutert.
Wie die Fig. 1 zeigt, beginnt, wenn der Motor 10 startet, die Hydraulikfluidquelle 16 ein hydraulisches Arbeitsfluid unter konstantem Druck zu den Druckregulierventilen 78 und 79 zuzuführen. Gleichzeitig mit dem Anlassen des Motors 10 wird die Steuereinheit 74 aktiviert, um das Flußdiagramm, das in Fig. 6 dargestellt ist, zu durchlaufen. Die Durchführung des Flußdiagramms wird durch eine Zeitgeberunterbrechung eingeleitet, die mit dem Ablauf einer vorgegebenen Zeit (z. B. 20 Millisekunden) stattfindet.
In Fig. 6 steuert in einem Verfahrensschritt (1) die CPU 94 den Multiplexer 84, um Impulssignale n&sub1; bis n&sub4; einzulesen, die durch die Radgeschwindigkeitssensoren 72RL bis 72RR über den Schnittstellenschaltkreis 93 aufeinanderfolgend auf einer Zeitteilungsbasis erzeugt werden, und zählt die Anzahl der Impulse innerhalb einer Einheitszeit, um die Radumdrehungsgeschwindigkeiten N&sub1; bis N&sub4; der Räder 16RL bis 16RR jeweils zu ermitteln, und speichert die Ergebnisse in dem RAM als temporären Datensatz.
In einem Verfahrensschritt (2) wird, um eine Lenkrichtung zu ermitteln, z. B. eine Richtung eines gelenkten Radeinschlags, ein frontseitiges Raddrehgeschwindigkeitsdifferential ΔN&sub1;&sub2; (Delta N&sub1;&sub2;) zwischen den Vorderrädern 16FL und 16FR durch Berechnung der Gleichung ΔN&sub1;&sub2; = N&sub1; - N&sub2; bestimmt und das Ergebnis wird in dem RAM als temporärer Datensatz gespeichert.
In einem Verfahrensschritt (3) wird ein rückwärtiges Raddrehgeschwindigkeitsdifferential ΔN&sub3;&sub4; durch Berechnung der Gleichung ΔN&sub3;&sub4; = N&sub3; - N&sub4; bestimmt und das Ergebnis wird in dem RAM als temporärer Datensatz gespeichert.
In einem Verfahrensschritt (4) trifft die CPU 94 eine Entscheidung, ob das Fahrzeug geradeaus läuft oder eine Kurve vornimmt. In diesem Verfahrensschritt (4) wird entschieden, ob oder ob nicht mindestens eines der Raddrehgeschwindigkeitsdifferentiale ΔN&sub1;&sub2; und ΔN&sub3;&sub4; gleich Null ist. Die Antwort ist JA, wenn das Fahrzeug entlang einer im wesentlichen geraden Straße fährt. In diesem Fall kommt dieses Flußdiagramm zu einem Ende nach der Einleitung der Durchführung eines nicht dargestellten Unterbrechungsprogramms. In diesem Unterbrechungsprogramm wird ein Radumdrehungsgeschwindigkeitsdifferential ΔNFL zwischen den Vorder- und Hinterrädern durch Berechnung bestimmt und das Drehmomentverteilungsverhältnis wird in einer bekannten Art und Weise basierend auf diesem Radumdrehungs-Geschwindigkeitsdifferentials derart gesteuert, daß ein Zweiradantrieb vorgenommen wird, wenn beispielsweise ΔNFl = 0 ist, während ein Vierradantrieb derart durchgeführt wird, daß ein Anteil des Drehmomentverteilungsverhältnisses im Verhältnis zu ΔNFL ansteigt. Das Drehmomentverteilungsverhältnis wird durch Variation der Kupplungseingriffskraft der Kupplung 37 auf die Übertragungseinrichtung 18 variiert. Gemäß dieser Steuerung wird ein Raddurchdrehen, das bei einer starken Beschleunigung auftritt, und ein Radblockieren, das bei einer starken Bremsung auftritt, verhindert. Darüberhinaus wird ein Radschlupf verhindert, während das Fahrzeug auf einer Straße mit einem geringen Reibungskoeffizienten läuft, wie beispielsweise eine mit Schnee bedeckte Straße oder eine regennasse Straße.
Wenn auf der anderen Seite die Antwort in dem vorhergehenden Verfahrensschritt (4) NEIN ist, wird entschieden, daß das Fahrzeug eine Kurve durchläuft. In einem Verfahrensschritt (5) wird das Vorzeichen des Radumdrehungsgeschwindigkeitsdifferentials ΔN&sub1;&sub2; (Delta N&sub1;&sub2;) mit dem Vorzeichen des Radumdrehungs-Geschwindigkeitsdifferentials ΔN&sub3;&sub4; (Delta N&sub3;&sub4;) verglichen.
Wenn das Vorzeichen des Vorderradumdrehungsgeschwindigkeitsdifferentials ΔN&sub1;&sub2; (Delta N&sub1;&sub2;) dasselbe wie das Vorzeichen des Hinterradumdrehungsgeschwindigkeitsdifferentials ΔN&sub3;&sub4; (Delta N&sub3;&sub4;) ist, wird entschieden, daß das Fahrzeug eine Linkskurve (wenn die Vorzeichen beide negativ sind) oder eine Rechtskurve (wenn die beiden Vorzeichen positiv sind) vornimmt und hierbei kein Schlupf eines inneren der Hauptantriebsräder (nämlich der Hinterräder 16RL und 16RR in dieser Ausführungsform) vorliegt, da die Radumdrehungsgeschwindigkeit des äußeren Rads höher als die Radumdrehungsgeschwindigkeit des inneren Rads ist. Dann führt das Flußdiagramm die Verfahrensschritte (6) und (7) aus. In dem Verfahrensschritt (6) liefert die CPU 94 eine Anweisung zur Herabsetzung eines Teils des Antriebsdrehmoments, das auf die Vorderräder verteilt wird. Genauer gesagt führt, um ein Drehmomentverteilungsverhältnis eines Teils des Drehmoments, das zu den Vorderrädern zugeführt wird, zu dem verbleibenden Teil, der zu den Hinterrädern zugeführt wird, auf 10 : 90 zu setzen, die CPU 94 einen Tabellensuchvorgang durch, um einen Anweisungswert IFR entsprechend diesem Drehmomentverteilungsverhältnis zu suchen, und führt ein Steuersignal SFR entsprechend diesem Anweisungswert zu dem A/D-Wandler 85 über den Interface-Schaltkreis 93 zu. Das Steuersignal SFR wird durch den A/D-Wandler 85 in ein analoges Signal gewandelt, wodurch bewirkt wird, daß der Treiber 88 den Anweisungswert IFR zu der Erregerspule des Druckregelventils 78 zuführt. Dies bewirkt, daß das Druckregelventil 78 den Einlaßanschluß 46 der Kupplung 37 der Übertragungseinrichtung 18 mit einem Hydraulikflüssigkeitsdruck P proportional zu dem Anweisungswert IFR zuführt, wodurch bewirkt wird, daß die Kupplung 37 mit einer Eingriffskraft entsprechend dem Hydraulikflüssigkeitsdruck P in Eingriff gelangt. Hierdurch wird ein Drehmomentverteilungsverhältnis von 10 : 90 eingestellt.
Darauffolgend liefert in dem Verfahrensschritt (7) die CPU 94 eine Anweisung, eine die Differentialwirkung begrenzende Kraft herabzusetzen, bei der eine Differentialwirkung zwischen den Hinterrädern 16RL und 16RR begrenzt wird. Dies bedeutet, daß die CPU 94 das Steuersignal SLR, das zu dem A/D-Wandler 86 zugeführt wird, gleich Null setzt, z. B. SLR = 0, wodurch ein Anweisungswert ILR, der durch den Treiber 89 zu der Erregerspule des Druckregelventils 79 zugeführt wird, gleich Null gesetzt wird. Dies bewirkt, daß ein Hydraulikflüssigkeitsdruck P, der zu dem Einlaßanschluß 65a des Differentialbegrenzungsmechanismus 60 der Differentialeinrichtung 24 mit begrenztem Schlupf zugeführt wird, auf Null abfällt, wodurch der Differentialbegrenzungsmechanismus deaktiviert wird. Demzufolge wird eine Eingriffskraft, bei der die Kupplungen 62L und 62R miteinander in Eingriff stehen, vermieden, wodurch dem Differentialmechanismus 58 ermöglicht wird, einen Differentialbetrieb durchzuführen.
Da in der vorstehend angegebenen Weise das Drehmomentverteilungsverhältnis in einer solchen Richtung verändert wird, um einen Drehmomentanteil, der zu den Hinterrädern zugeführt wird, zu erhöhen, wird die Differentialbegrenzungskraft herabgesetzt oder abgeschwächt, während das Fahrzeug eine Kurve fährt, wodurch eine Untersteuerung der Vorderräder vermieden wird, die andernfalls auftritt, und wodurch ein Übersteuerungsmoment vermieden oder zumindest herabgesetzt wird, das andernfalls auftreten wird. Dies bewirkt zusammen eine beträchtliche Verbesserung des Verhaltens des Fahrzeugs, seine Richtung zu ändern.
Wenn in dem Verfahrensschritt (5) herausgefunden wird, daß das Vorzeichen des Vorderradumdrehungs-Geschwindigkeitsdifferentials ΔN&sub1;&sub2; (Delta N&sub1;&sub2;) unterschiedlich zu dem Vorzeichen des Hinterradumdrehungs-Geschwindigkeitsdifferentials ΔN&sub3;&sub4; (Delta N&sub3;&sub4;) ist, wird entschieden, daß die Radumdrehungsgeschwindigkeit eines inneren der Hauptantriebsräder (Hinterräder 16RL und 16RR in dieser Ausführungsform) höher als die Umdrehungsgeschwindigkeit eines äußeren Antriebsrads ist, und das innere Rad unterliegt einem Schlupf, während das Fahrzeug eine Linkskurve fährt (wenn das Vorzeichen von ΔN&sub1;&sub2; negativ ist und das Vorzeichen von ΔN&sub3;&sub4; positiv ist) oder eine Rechtskurve fährt (wenn ΔN&sub1;&sub2; positiv ist und ΔN34 negativ ist). Danach geht das Flußdiagramm zu den Vertahrensschritten (8) und (9) über.
In dem Verfahrensschritt (8) liefert die CPU 94 eine Anweisung, die Differentialbegrenzungskraft zwischen den Hinterrädern 16RL und 16RR zu erhöhen. Genauer gesagt wird der Wert des Steuersignals SLR erhöht, wodurch eine Erhöhung in dem Anweisungswert ILR zu der Erregerspule des Druckregelventils 79 über den Treiber 89 zugeführt wird. Dies bewirkt eine Erhöhung in dem Hydraulikflüssigkeitsdruck, der zu dem Differentialbegrenzungsmechanismus 60 über das Druckregelventil 79 zugeführt wird, was zu einer Erhöhung der Eingriffskraft führt, bei der die Kupplungen 62L und 62R ineinander eingreifen. Hierdurch wird der Differentialbegrenzungsmechanismus 60 aktiviert.
Demzufolge wird ein innerer Radschlupf unterdrückt und das Antriebsdrehmoment, das zu den äußeren Antriebsrädern 16RL oder 16RR zugeführt wird, wird erhöht, wodurch ein Giermoment in einer Richtung des Fahrzeugs bewirkt wird.
Dann liefert im Verfahrensschritt (9) die CPU 94 eine Anweisung, den Anteil des Drehmoments, der zu den Vorderrädern zugeführt wird, zu erhöhen. Genauer gesagt ermittelt die CPU 94 durch Berechnung einen Anweisungswert IFR entsprechend dem Drehmomentverteilungsverhältnis 50 : 50 und liefert ein Steuersignal SFR entsprechend diesem Anweisungswert. Dies bewirkt ein Erhöhen des Hydraulikflüssigkeitsdrucks P, der durch das Druckregulierventil 78 zu der Kupplung 37 der Übertragungseinrichtung 18 zugeführt wird, wodurch eine Eingriffskraft bewirkt wird, bei der 37 in Eingriff gelangt. Hierdurch wird ein Vierradantriebszustand mit dem Antriebsmoment durchgeführt, das zwischen den Vorder- und Hinterrädern im Verhältnis 50 : 50 verteilt ist.
Zusammenfassend ist anzumerken, daß gemäß den Prozeduren, die die Maßnahmen in den Verfahrensschritten (8) und (9) einsetzen, in dem Fall, in dem das innere hintere Antriebsrad einem Schlupf unterliegt, ein Giermoment auf das Fahrzeug erzeugt wird und der Anteil des Drehmoments wird zu den Vorderrädern zugeführt, so daß der Bodenkontakt der Vorderräder verbessert wird. Hierdurch wird ohne eine Erhöhung einer Untersteuerung die Gesamtantriebskraft mit einer guten Bereitschaft des Fahrzeugs erhöht, die Richtung seines Laufs zu ändern.
In der vorstehenden Ausführungsform werden Vierradumdrehungsgeschwindigkeiten so eingestellt, um Impulsfolgen zu erzeugen, die für Radumdrehungen der vier Räder jeweils kennzeichnend sind, und es wird entschieden, ob oder ob nicht das Fahrzeug eine Kurve fährt und ob oder ob nicht dort ein Radschlupf während der Kurvenfahrt auftritt. Die Radumdrehungsgeschwindigkeitssensoren für die Vorderräder können entfernt und durch einen Lenkungswinkelsensor ersetzt werden. In diesem Fall wird ein positives Zeichen geliefert, wenn, basierend auf einem Ausgangssignal des Lenkwinkelsensors, entschieden wird, daß das Fahrzeug eine Rechtskurve fährt, während ein negatives Zeichen geliefert wird, wenn, basierend auf dem Ausgangssignal des Lenkwinkelsensors, entschieden wird, daß das Fahrzeug eine Linkskurve fährt. Dann wird es mit dem Zeichen des Radumdrehungsgeschwindigkeitsdifferentials zwischen dem Hinterradpaar verglichen. Die Zahl der Radumdrehungssensoren kann deshalb auf die Hälfte herabgesetzt werden.
Alternativ können Anweisungswerte ILR und IFR durch Funktionsgeneratoren jeweils gebildet werden. Ein Funktionsgenerator enthält eine Funktion, wodurch der Anweisungswerte ILR relativ größere Werte annimmt, wenn das Radumdrehungsgeschwindigkeitsdifferential zwischen dem Hinterradpaar relativ klein ist, während der erstere relativ kleine Werte annimmt, wenn der letztere relativ groß ist. Der andere Funktionsgenerator besitzt eine Funktion, wodurch der Anweisungswert IFR im Verhältnis zu dem Radumdrehungsgeschwindigkeitsdifferential variiert wird. Natürlich ist es möglich, die Anweisungswerte schrittweise zu verändern.

Claims

1. System (4) zur Steuerung einer Drehmomentverteilung über primäre Antriebsräder (16RL, 16RR) und sekundäre Antriebsräder (16FL, 16FR) eines Kraftfahrzeugs, wenn dieses eine Kurve fährt, wobei das Kraftfahrzeug eine Drehmomentaufteilungs- und Übertragungseinrichtung (18) zum Ändern eines Drehmomentverteilungsverhältnisses eines Teils des Drehmomentes zu den sekundären Antriebsrädern (16FL, 16FR) zum übrigen Teil des Drehmamentes zu den primären Antriebsrädern (16RL, 16RR) im Ansprechen auf ein ein Drehmomentverteilungsverhältnis angebenden Signals aufweist, gekennzeichnet durch

eine Differentialeinrichtung (24) mit begrenztem Schlupf, die zwischen den primären Antriebsrädern (16RL, 16RR) angeordnet ist, um eine Differentialbegrenzungskraft zwischen den primären Antriebsrädern (16RL, 16RR) im Ansprechen auf ein eine Differentialbegrenzungskraft angebendes Signal zu ändern;

eine Einrichtung (72RL, (72RR, 74) zum Erzeugen eines eine Radgeschwindigkeitsdifferenz angebenden Signals, das eine Radgeschwindigkeit eines äußeren und eines inneren Rades der primären Antriebsräder (16RL, 16RR) angibt;

eine Einrichtung (78, 79) zum Ändern des das Verteilungsverhältnis angebenden Signals in einer solchen Richtung, daß die Drehmomentaufteilungs- und Übertragungseintrichtung (18) das Drehmomentverteilungsverhältnis verringert, und zum Ändern des die Differentialbegrenzungskraft angebenden Signals in einer solchen Richtung, daß die Differentialeinrichtung (24) mit begrenztem Schlupf die Differentialbegrenzungskraft verringert, wenn das die Radgeschwindigkeit angebende Signal angibt, daß die Radgeschwindigkeit des äußeren der Antriebsräder (16RL, 16RR) größer als die des inneren der Antriebsräder ist; und

eine Einrichtung (78, 79) zum Ändern des die Differentialbegrenzungskraft angebenden Signals in einer solchen Richtung, daß die Differentialeinrichtung (24) mit begrenztem Schlupf die Differentialbegrenzungskraft vergrößert, und zum Ändern des das Verteilungsverhältnis angebende Signal in einer solchen Richtung, daß die Drehmomentaufteilungs- und Übertragungseinrichtung (18) das Drehmomentverteilungsverhältnis erhöht, wenn das die Radgeschwindigkeitsdifferenz angebende Signal angibt, daß die Radgeschwindigkeit des inneren der Antriebsräder (16RL, 16RR) größer als die des äußeren der Antriebsräder ist.

2. System nach Anspruch 1, wobei die das die Radgeschwindigkeitsdifferenz angebende Signal erzeugende Einrichtung (72RL, 72RR, 74) erste Radgeschwindigkeitssensoren (72RL, 72RR) umfaßt, die so angeordnet sind, daß sie Impulsfolgen erzeugen, die die Radgeschwindigkeiten der primären Antriebsräder (16RL, 16RR) jeweils angeben.

3. System nach Anspruch 2, wobei die das die Radgeschwindigkeitsdifferenz angebende Signal erzeugende Einrichtung zweite Radgeschwindigkeitssensoren (72FL, 72FR) umfaßt, die so angeordnet sind, daß sie Impulsfolgen erzeugen, die die Radgeschwindigkeiten der sekundären Antriebsräder (16FL, 16FR) jeweils angeben.

4. System nach Anspruch 3, wobei die das die Radgeschwindigkeitsdifferenz angebende Signal erzeugende Einrichtung (72RL, 72RR, 72FL, 72FR, 74) einen Mikrocomputer (82) umfaßt, der auf die von den Radgeschwindigkeitssensoren (72RL, 72RR, 72FL, 72FR) erzeugten Impulsfolgen anspricht, um Rechenoperationen durchzuführen, um eine erste Radgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den primären Antriebsrädern (16RL, 16RR) zu bestimmen, eine zweite Radgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den sekundären Antriebsrädern (16FL, 16FR) zu bestimmen, weiterhin zu bestimmen, ob mindestens eine der ersten und zweiten Radgeschwindigkeitsdifferenzen im wesentlichen gleich Null ist, und um das Vorzeichen der ersten Radgeschwindigkeitsdifferenz mit dem Vorzeichen der zweiten Radgeschwindigkeitsdifferenz zu vergleichen, wenn festgestellt wird, daß keine der ersten und zweiten Radgeschwindigkeitsdifferenzen im wesentlichen gleich Null ist.

5. System nach Anspruch 4, wobei die Einrichtung (78, 79) zum Ändern des Steuersignals für die Differentialbegrenzungskraft bewirkt, daß die Drehmomentaufteilungs- und Übertragungseinrichtung (18) das Drehmomentverteilungsverhältnis im wesentlichen auf 50:50 verändert, wenn das Vorzeichen der ersten Radgeschwindigkeit nicht gleich dem Vorzeichen der zweiten Radgeschwindigkeit ist.

6. Verfahren zum Steuern einer Drehmomentverteilung über primäre Antriebsräder (16RL, 16RR) und zweiter Antriebsräder (16FL, 16FR) eines Kraftfahrzeuges, wenn das Kraftfahrzeug eine Kurve fährt, wobei das Kraftfahrzeug eine Drehmomentaufteilungs- und Übertragungseinrichtung (18) zum Ändern eines Drehmomentverteilungsverhältnisses eines Teils des Drehmomentes zu dem Paar der sekundären Antriebsräder zu dem übrigen Teil des Drehmomentes zu den primären Antriebsrädern im Ansprechen auf ein ein Drehmomentaufteilungsverhältnis angebendes Signal hat, mit den Schritten:

Erzeugen eines eine Radgeschwindigkeitsdifferenz angebenden Signals, das eine Radgeschwindigkeit eines äußeren der primären Antriebsräder (16RL, 16RR) und eines inneren der primären Antriebsräder angibt,

Ändern eines das Verteilungsverhältnis angebenden Signals in einer solchen Richtung, daß die Drehmomentaufteilungs- und Übertragungseinrichtung (18) das Drehmomentverteilungsverhältnis vermindert, und

Ändern eines eine Differentialbegrenzungskraft angebenden Signals in einer solchen Richtung, daß eine Differentialeinrichtung (24) mit begrenztem Schlupf, die zwischen den primären Antriebsrädern zum Ändern einer Differentialbegrenzungskraft zwischen den hinteren primären Antriebsrädern im Ansprechen auf ein die Differentialbegrenzungskraft angebendes Signal vorgesehen ist, die Differentialbegrenzungskraft vermindert, wenn das die Radgeschwindigkeit angebende Signal angibt, daß die Radgeschwindigkeit des äußeren der Antriebsräder größer als die Radgeschwindigkeit des Inneren der Antriebsräder ist; und

Ändern des die Differentialbegrenzungskraft angebenden Signals in einer solchen Richtung, daß die Differentialeinrichtung mit begrenztem Schlupf die Differentialbegrenzungskraft vergrößert, und Ändern des das Verteilungsverhältnis angebenden Signals in einer solchen Richtung, daß die Drehmomentaufteilungs- und Übertragungseinrichtung (18) das Drehmomentaufteilungsverhältnis vergrößert, wenn das die Radgeschwindigkeitsdifferenz angebende Signal angibt, daß die Radgeschwindigkeit des ioneren der Antriebsräder größer als die Radgeschwindigkeit des äußeren der Antriebsräder ist.