DE4112638A1 - Einrichtung zur steuerung der drehmomentverteilung fuer allradgetriebene fahrzeuge - Google Patents
Einrichtung zur steuerung der drehmomentverteilung fuer allradgetriebene fahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der
Drehmomentverteilung für allradgetriebene Fahrzeuge.
Allgemein ist eine Steuereinrichtung zur Drehmomentverteilung
für ein allradgetriebenes Fahrzeug bekannt, bei welcher die
vier Räder von Motorausgängen angetrieben sind, wobei die
Drehmomentverteilung für jedes Rad nicht immer äquvalent ist,
sondern variabel gesteuert, um ein Optimum zu erreichen, ent
sprechend den Betriebsbedingungen.
So beschreibt beispielsweise die ungeprüfte japanische
Patentveröffentlichung Nr. 1-2 47 223, daß die Kurvenfahr
bewegung eines Fahrzeuges in drei Teile zu klassifizieren
ist, und zwar in die Zeit zu Beginn der Kurvenfahrt, während
der Kurvenfahrt und zum Ende der Kurvenfahrt, so daß die
Drehmomentverteilung ausgeführt wird, entsprechend dem Kurven
fahrtstatus des Fahrzeuges. In anderen Worten, wird die Dreh
momentverteilung auf der Hinterradseite erhöht, um eine enge
Kurvenfahrt des Fahrzeuges zu verstärken. Zusätzlich wird die
Drehmomentverteilung auf der Vorderradseite erhöht, um die
Geradeausfahrt zum Ende der Kurvenfahrt zu unterstützen.
Auf einer Straßenoberfläche mit geringem Reibungsbeiwert µ
(nachfolgend als Niedrig-µ-Straße bzw. Hoch-µ-Straße be
zeichnet) ist die Momentverstärkung, wie etwa die Seitenbe
schleunigung, das Gierausmaß und ähnliches, das durch den
Lenkvorgang des Fahrers verursacht wird, sehr viel kleiner,
verglichen mit einer Hoch-µ-Straße. Dementsprechend ist das
Ausmaß der Lenkung des Fahrers auf einer Niedrig-µ-Straße
leicht erhöht. In diesem Fall werden die gelenkten Räder
(Vorderräder) mit exzessivem Drehen angetrieben. Dement
sprechend kann die hinreichende Reibkraft zwischen den Rädern
und der Straße nicht erreicht werden. Dementsprechend werden
Nachteile bei der Laufstabilität verursacht. Darüber hinaus
wird es schwer für den Fahrer, die Bewegungsänderung des
Wagens und die Steuerung des Wagens zu korrigieren.
Andererseits ist vorgeschlagen worden, daß das Längsdrehmoment
verteilungsausmaß derart gesteuert wird, daß die Drehmoment
verteilung auf die Vorderräder reduziert wird und dasjenige
für die Hinterräder erhöht wird. Es ist jedoch erforderlich,
das Verteilungsverhältnis beträchtlich zu erhöhen, um die
erforderliche Steigerung zu erhalten. In diesem Fall wird
eine große Last auf die Räder (Hinterräder) übertragen, an
welche das größere Antriebsdrehmoment angelegt wird. Hieraus
ergibt, daß leicht ein Schlupf verursacht werden kann, so daß
die Bewegung des Fahrzeuges sich rasch ändert.
Darüber hinaus ist vorgeschlagen worden, daß die Drehmoment
verteilung für das rechte und das linke Vorderrad gesteuert
wird, entsprechend dem Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindig
keit. Niedrig-µ-Straßen und Hoch-µ-Straßen besitzen jedoch
eine unterschiedliche Reibkraft, die zwischen den Rädern und
der Straße erzeugt wird. Dementsprechend ist es schwierig,
die Drehmomentverteilung gleichmäßig zu steuern.
Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine
Einrichtung zur Steuerung der Drehmomentverteilung zur Ver
fügung zu stellen, die in der Lage ist, relativ und einfach
eine Momentverstärkung auf eine Niedrig-µ-Straße zu er
reichen, die begleitet wird durch den Lenkvorgang des Fahrers,
die gleich oder nahezu gleich der Verstärkung auf einer Hoch-µ-
Straße ist.
Weiterhin soll gemäß der Erfindung eine Drehmomentverteilungs
steuerung ausgeführt werden, unter Inbetrachtziehung des augen
blicklichen Status des Fahrzeuges, wie etwa des Lenkzustandes
oder eines Lastbewegungsausmaßes.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im
Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei
hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen auf die Merkmale der
Unteransprüche verwiesen wird.
Gemäß der Erfindung wird eine Einrichtung zur Verteilung
des Drehmomentes zur Verfügung gestellt, die eine einfache
Kurven- und Geradeausfahrt ermöglicht, indem man einen
Antriebskraftunterschied auf das linke und das rechte Rad
überträgt, derart, daß das Autorotationsmoment des Fahr
zeuges eingesetzt wird, um die Gier-(Autorotations)-Be
wegung zu steuern.
Die vorerwähnte Einrichtung zur Steuerung der Drehmoment
verteilung umfaßt eine Drehmomentverteilungsänderungseinrichtung
zur Anpassung des Ausmaßes der Antriebskraft, die auf das
rechte und das linke Vorderrad sowie das rechte und das linke
Hinterrad übertragen wird, um die Drehmomentverteilung auf die
Räder zu ändern, sowie eine Drehmomentverteilungssteuerein
richtung zur Steuerung der Drehmomentverteilungsänderungsein
richtung.
Die Drehmomentverteilung kann geändert werden durch die
Steuerung von Bremseinrichtungen, die an den Rädern vorge
sehen sind, um somit das Ausmaß der zu übertragenden Motor
antriebskraft einzustellen.
Die Drehmomentverteilungssteuereinrichtung umfaßt einen Gier
ausmaßeinstellabschnitt zum Einstellen eines Sollgierausmaßes
auf der Basis des Lenkwinkels, der ermittelt wird durch einen
Lenkwinkelsensor sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch
einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ermittelt wird, wie auch
einen Seitenverteilungsausmaßeinstellabschnitt zur Einstellung
des Drehmomentverteilungsausmaßes zwischen dem rechten und
dem linken Rad (nachfolgend als Seitenverteilungsausmaß be
zeichnet, falls erforderlich), um somit das Sollgierausmaß
zu erhalten, auf der Basis des augenblicklichen Gierausmaßes,
das ermittelt wird durch einen Gierausmaßsensor und dem Soll
gierausmaß, das durch den Gierausmaßeinstellabschnitt einge
stellt ist, wobei die Drehmomentverteilungsänderungseinrichtung
gesteuert wird, auf der Basis des dergestalt eingestellten
Verteilungsverhältnisses.
In diesem Fall umfaßt die Drehmomentverteilungssteuerein
richtung einen Laufstatusentscheidungsabschnitt zur Fällung
einer Entscheidung auf der Basis des Lenkwinkels, ob sich
das Fahrzeug im Beginn oder am Ende der Kurvenfahrt befindet.
Es wird angestrebt, daß das Gierausmaß auf der Basis des Soll
gierausmaßes eingestellt wird, das zu einer Zeit bewirkt wird,
wenn das Fahrzeug auf einer Hoch-µ-Straße läuft. Der Gieraus
maßeinstellabschnitt kann auf das Sollgierausmaß eingestellt
werden, das erhöht wird zu Beginn der Kurvenfahrt und ver
ringert wird zur Zeit des Endes der Kurvenfahrt.
Die Drehmomentverteilungssteuereinrichtung kann einen Seiten
verteilungsausmaßkorrekturabschnitt umfassen, zur Begrenzung
und zur Korrektur des Seitenverteilungsausmaßes auf der Basis
des Lastbewegungsausmaßes zwischen dem rechten und dem linken
Hinterrad des Fahrzeuges.
Zusätzlich kann die Drehmomentverteilungssteuereinrichtung
einen Längsverteilungsausmaßeinstellabschnitt sowie einen
Längsverteilungsausmaßkorrekturabschnitt umfassen. Der Längs
verteilungsausmaßeinstellabschnitt stellt das Drehmomentver
teilungsausmaß für die Vorderräder und Hinterräder ein (nach
folgend bezeichnet als Längsverteilungsausmaß, falls er
forderlich), entsprechend den Betriebsbedingungen des Fahrzeuges.
Der Längsverteilungsausmaßkorrekturabschnitt korrigiert das
Längsverteilungsausmaß, um somit die Drehmomentverteilung für
die Hinterräder zu reduzieren, wenn das augenblickliche Gier
ausmaß das Sollgierausmaß überschreitet.
Bezüglich der Einrichtung der Drehmomentverteilungssteuerung
wird eine unterschiedliche Antriebskraft auf das rechte und
das linke Hinterrad durch die Drehmomentverteilungsänderungs
einrichtung angelegt. Dementsprechend wird das auf das Fahr
zeug einwirkende Autorotationsmoment eingesetzt zur Steuerung
der Gierbewegung gegen die Lenkung. Als Folge hiervon wird
ein Gleitwinkel an die Hinterräder angelegt, so daß die
Kurvenfahrbewegung des Fahrzeuges leicht ausgeführt werden
kann.
Das Seitenverteilungsausmaß wird bestimmt auf der Basis des
Augenblicks- und des Sollgierausmaßes derart, daß das Sollgier
ausmaß, das durch den Lenkwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit
eingestellt wird, erhalten werden kann. Da das augenblickliche
Gierausmaß selbst auf einer Hoch-µ-Straße groß ist, wodurch
eine große Reibkraft mit den Rädern einhergeht, wird das seit
liche Verteilungsausmaß vermindert, um das Sollgierausmaß zu
erhalten. Auf der anderen Seite wird das Seitenverteilungs
ausmaß auf einer Niedrig-µ-Straße erhöht. Mit anderen Worten,
wird das Seitenverteilungsausmaß automatisch geändert, ent
sprechend der Größe des Reibungsbeiwertes µ auf der Straße.
Dementsprechend ist es möglich, dem Fahrzeug die Gierbewegung
zu geben, entsprechend dem Lenkwinkel und der Fahrzeugge
schwindigkeit, unabhängig von der Größe des Wertes µ auf der
Straße, d. h., entsprechend der Anforderung des Fahrers.
Wenn in diesem Fall das Sollgierausmaß so eingestellt wird,
daß es zu einer Zeit am Drehbeginn ansteigt, und zu einer
Zeit während der Kurvenfahrt und zur Zeit des Kurvenfahrtendes
abnimmt, wird das seitliche Verteilungsausmaß größer gemacht
für den gleichen Lenkwinkel oder die gleiche Fahrzeuggeschwindig
keit zur Zeit des Kurvenfahrtbeginns. Dementsprechend kann
eine enge Kurvenfahrt des Fahrzeuges unterstützt werden.
Zur Zeit des Kurvenfahrtendes wird das seitliche Verteilungs
ausmaß verringert. Hieraus folgt, daß der Gleitwinkel der
Hinterräder nicht exzessiv vergrößert wird. Dementsprechend
kann verhindert werden, daß die Greifkraft der Hinterräder
gegenüber der Straße reduziert wird. Somit kann man einen
Geradeauslauf beibehalten.
Für den Fall, in welchem das Seitenverteilungsausmaß begrenzt
und korrigiert wird auf der Basis des Lastbewegungsausmaßes
zwischen dem rechten und dem linken Rad, kann die Stabilität
der Kurvenfahrt unterstützt werden.
Insbesondere wenn µ abnimmt, wird das seitliche Verteilungs
ausmaß erhöht. Wenn in diesem Fall das seitliche Verteilungs
ausmaß die Antriebskraftdifferenz entsprechend der Lastbewegung
des rechten und linken Rades überschreitet, steigt das Schlupf
ausmaß der Kurvenfahrt der äußeren Räder (der äußeren Räder
bei Kurvenfahrt), deren Antriebskraft erhöht wird, an. Wenn
das seitliche Verteilungsausmaß begrenzt wird, entsprechend dem
Ausmaß der Lastbewegung, kann ein Anstieg des Schlupfausmaßes
verhindert werden. In diesem Fall ist das Auftreten der Seiten
beschleunigung zur Zeit des Beginns der Kurvenfahrt verzögert.
Dementsprechend kann eine enge Kurvenfahrt des Fahrzeuges
nicht besonders verstärkt werden. Man strebt somit an, daß das
Seitenverteilungsausmaß nicht begrenzt und korrigiert wird, ent
sprechend dem Lastverschiebungsausmaß.
Wenn das augenblickliche Gierausmaß das Sollgierausmaß über
schreitet, wird das Längsverteilungsausmaß derart korrigiert,
daß die Drehmomentverteilung für die Hinterräder abnimmt, so
daß die Gierbewegung vermindert werden kann.
Wenn im einzelnen das Seitenverteilungsverhältnis so eingestellt
wird, daß man das Sollgierausmaß erhält, wird der augenblick
liche Gierausmaßanstieg verzögert beim Lenkvorgang auf einer
Niedrig-µ-Straße. Dementsprechend ergibt sich die Möglichkeit,
daß das augenblickliche Gierausmaß das Sollgierausmaß über
schreitet. Wenn in diesem Fall nur die Antriebskraftdifferenz
des rechten und des linken Rades diese Möglichkeit zu ver
hindern sucht, steigt das Schlupfausmaß bei der Kurvenfahrt
des inneren Hinterrades (des inneren Hinterrades bei Kurven
fahrt) an. Wenn andererseits das Längsverteilungsverhältnis
korrigiert wird, kann die Greifkraft der Hinterrader erhöht
werden, um die Gierbewegung herabzusetzen.
Dementsprechend wird das Drehmomentverteilungsverhältnis
zwischen dem rechten und dem linken Rad so eingestellt, daß
man das Sollgierausmaß erhält auf der Basis des augenblick
lichen Gierausmaßes und des Sollgierausmaßes. Darüber hinaus
wird die Drehmomentverteilungsänderungseinrichtung gesteuert.
Auch auf einer Niedrig-µ-Straße kann das Fahrzeug dement
sprechend ein Bewegungsausmaß empfangen, das gleich oder nahezu
gleich ist dem Bewegungsausmaß auf einer Hoch-µ-Straße.
Darüber hinaus kann verhindert werden, daß das Lenkausmaß
des Fahrers auf der Niedrig-µ-Straße ansteigt. Dementsprechend
können sowohl die Fahrstabilität als auch der Kurvenfahrbetrieb
des Fahrzeuges verbessert werden.
Wenn darüber hinaus der Laufzustandentscheidungsabschnitt der
art vorgesehen ist, daß die Gierausmaßeinstelleinrichtung das
Sollgierausmaß zur Zeit des Beginns der Kurvenfahrt erhöht,
und zur Zeit des Endes der Kurvenfahrt vermindert, kann eine
enge Kurvenfahrt des Fahrzeuges zu Beginn der Kurvenfahrt
verbessert werden, ohne eine Schädigung der Greifkraft der
Hinterräder zum Ende der Kurvenfahrt.
Wenn der Seitenverteilungsverhältnis-Korrekturabschnitt derart
vorgesehen ist, daß das Seitenverteilungsverhältnis begrenzt
und korrigiert wird auf der Basis der Lastbewegung zwischen dem
rechten und dem linken Rad, kann verhindert werden, daß das
Schlupfausmaß der bei Kurvenfahrt äußeren Räder ansteigt. Dem
entsprechend läßt sich die Stabilität der Kurvenfahrt ver
bessern.
Wenn der Längsverteilungsverhältniseinstellabschnitt und der
Längsverteilungsverhältnis-Korrekturabschnitt zur Korrektur
des Längsverteilungsverhältnisses derart vorgesehen sind, daß
die Drehmomentverteilung der Hinterräder abnimmt, wenn das
augenblickliche Gierausmaß das Sollgierausmaß überschreitet,
kann verhindert werden, daß das Schlupfausmaß des inneren
Hinterrades bei Kurvenfahrt ansteigt, obwohl die Gierbe
wegung den Sollwert überschreitet. Dementsprechend läßt sich
die Bewegung des Fahrzeuges stabilisieren.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevor
zugten Ausführungsbeispieles der Erfindung, unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des gesamten Aufbaues
der erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Aufbaues der
beschriebenen Ausführungsform in größerem Detail,
Fig. 3 ein Schaltdiagramm der Drehmomentverteilungs
änderungseinrichtung,
Fig. 4 ein Ablaufplan der gesamten Drehmomentverteilungs
steuerung,
Fig. 5 eine charakteristische Darstellung der Beziehung
zwischen der Seitenbeschleunigung und dem Lastbe
wegungsausmaß,
Fig. 6 eine charakteristische Darstellung der Beziehung
zwischen der Längsbeschleunigung und dem Lastbe
wegungsausmaß,
Fig. 7 eine charakteristische Darstellung der Beziehung
zwischen einem Beschleunigungs- und einem Dreh
momentverteilungsverhältnis-Korrekturfaktor,
Fig. 8 ein Ablaufplan, der dem Kurvenfahrtstatus
entsprechenden Steuerung,
Fig. 9 eine charakteristische Darstellung der Be
ziehung zwischen dem Seitengleitwinkel und
dem Längsverteilungsverhältnis,
Fig. 10 ein Ablaufplan der Gierausmaßkorrektursteuerung,
Fig. 11 eine charakteristische Darstellung der Beziehung
zwischen der Radgeschwindigkeit und dem Faktor A,
Fig. 12 eine charakteristische Darstellung der Beziehung
zwischen dem Abgabedrehmoment und der Gaspedal
position,
Fig. 13 eine charakteristische Darstellung der Beziehung
zwischen dem Lenkwinkel und dem Gierausmaß auf
Straßen mit hohem und niedrigem µ,
Fig. 14 eine charakteristische Darstellung der Änderung
des Gierausmaßes und des Seitenverteilungsver
hältnisses über den Lauf der Zeit,
Fig. 15 eine charakteristische Darstellung der Änderung
des augenblicklichen Gierausmaßes und
Fig. 16 eine charakteristische Darstellung der Änderung
des Gierausmaßes, des Seitenverteilungsver
hältnisses und des Schlupfausmaßes über den
Lauf der Zeit.
Es soll nun die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert werden.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, wird der Abtrieb eines Motors
2 einem Verteilergetriebe 3 über ein Getriebe 31 zugeführt.
Das Verteilergetriebe 3 umfaßt ein Zentraldifferential zur
gleichmäßigen Übertragung des Motorabtriebes auf die Vorder
und Hinterräder. Ein Frontdifferential 4 ist an eine Ab
triebswelle 32 auf der Vorderradseite des Verteilergetriebes
3 angeordnet. Das rechte und das linke Vorderrad 6 bzw. 7
stehen in Verbindung mit dem Frontdifferential 4 über die Vorder
radantriebswelle 33. ln einer ähnlichen Weise ist ein Rück
differential 5 an einer Abtriebswelle 34 auf der Hinterrad
seite des Verteilergetriebes 3 angeordnet. Das rechte und das
linke Hinterrad 8 bzw. 9 sind an das Rückdifferential 5
über die Hinterradantriebswelle 35 angeschlossen.
Eine Bremssteuerung 10 als Drehmomentverteilungsänderungsein
richtung umfaßt ein Bremsdrucksteuerventil sowie eine Be
tätigungseinrichtung. Das Bremsdrucksteuerventil steuert ge
trennt den Bremsdruck, der den Bremseinrichtungen 11 bis 14
zuzuführen ist, die an den Rädern 6 bis 9 angeordnet sind. Ein
023 Drosselventil 36 des Motors 2 wird bezüglich seiner
Öffnung über einen Drosselmotor 37 eingestellt.
Eine Motorsteuerung als Motorabtriebsänderungseinrichtung
ist mit der Bezugsziffer 15 versehen. Die Motorsteuerung 15
empfängt ein Beschleunigungssignal von einem Beschleunigungs
sensor 38, der das Ausmaß der von dem Fahrer eingestellten
Beschleunigung aufnimmt und dann ein Betriebssteuersignal auf
den Drosselmotor 37 überträgt, um somit die Öffnung der
Drosselklappe 36 entsprechend dem von dem Fahrer eingestellten
Beschleunigungsausmaß einzustellen. Darüber hinaus empfängt
die Motorsteuerung 15 ein Steuersignal von einer Drehmoment
verteilungssteuerung 16 als Drehmomentverteilungssteuerein
richtung und ändert den Motorabtrieb, um das Motorabtriebs
drehmoment zu erhalten, das erforderlich ist, um die Dreh
momentverteilung zu ändern.
Die Drehmomentverteilungssteuerung 16 empfängt Signale von
dem Beschleunigungssensor 38 und verschiedene Signale zur
Messung eines Betriebsausmaßes oder eines Bewegungsausmaßes
zur Steuerung der Drehmomentverteilung für die Räder 6 bis 8.
Dann gibt die Drehmomentverteilungssteuerung 16 ein Steuer
signal an die Bremssteuerung 10 und die Motorsteuerung 15 ab.
Abgabequellen für die verschiedenen Signale sind wie folgt:
Ein Lenkwinkelsensor 40 zur Ermittlung des Lenkwinkels eines Rades,
einen Seitenbeschleunigungssensor 41 zur Ermittlung der Seitenbeschleunigung des Fahrzeuges,
ein Längsbeschleunigungssensor 42 zur Ermittlung der Längs beschleunigung des Fahrzeuges,
ein Radgeschwindigkeitssensor 44 zur Ermittlung der Ge schwindigkeit der Räder 6 bis 9,
ein Motorgeschwindigkeitssensor 45 zur Ermittlung der Motor drehzahl,
ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46,
ein Schaltpositionssensor 47 zur Ermittlung der Gangposition (Übersetzung) des Getriebes 25,
ein Hilfssensor 48 zur Ermittlung der Erhöhung der Leistung des Motors 2 und
einen Gierausmaßsensor 49 zur Ermittlung des Gierausmaßes des Fahrzeuges.
Ein Lenkwinkelsensor 40 zur Ermittlung des Lenkwinkels eines Rades,
einen Seitenbeschleunigungssensor 41 zur Ermittlung der Seitenbeschleunigung des Fahrzeuges,
ein Längsbeschleunigungssensor 42 zur Ermittlung der Längs beschleunigung des Fahrzeuges,
ein Radgeschwindigkeitssensor 44 zur Ermittlung der Ge schwindigkeit der Räder 6 bis 9,
ein Motorgeschwindigkeitssensor 45 zur Ermittlung der Motor drehzahl,
ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46,
ein Schaltpositionssensor 47 zur Ermittlung der Gangposition (Übersetzung) des Getriebes 25,
ein Hilfssensor 48 zur Ermittlung der Erhöhung der Leistung des Motors 2 und
einen Gierausmaßsensor 49 zur Ermittlung des Gierausmaßes des Fahrzeuges.
Die Drehmomentverteilungssteuerung 16 umfaßt einen Last
bewegungsentsprechungssteuerabschnitt sowie einen Kurven
fahrtstatusentsprechungssteuerabschnitt. Der Lastbewegungs
entsprechungssteuerabschnitt stellt die Längs- und Seiten
verteilungsverhältnisse entsprechend der Lastbewegung des
Fahrzeuges ein. Der Kurvenfahrtstatusentsprechungssteuer
abschnitt stellt die Längs- und Seitenverteilungsverhältnisse
entsprechend dem Kurvenfahrtstatus des Fahrzeuges ein.
Der Kurvenfahrtstatusentsprechungssteuerabschnitt umfaßt
einen Gierausmaßeinstellabschnitt zur Einstellung eines
Sollgierausmaßes auf der Basis des Lenkwinkels und der Fahr
zeuggeschwindigkeit, einen Seitenverteilungsverhältniseinstell
abschnitt zur Einstellung des Seitenverteilungsverhältnisses
auf der Basis des Sollgierausmaßes und des augenblicklichen
Gierausmaßes,um das Sollgierausmaß zu erhalten, einen Längs
verteilunsverhältniseinstellabschnitt, einen Längsverteilungs
verhältniskorrekturabschnitt zur Begrenzung und Korrektur des
Seitenverteilungsverhältnisses auf der Basis des Lastbewegungs
ausmaßes des rechten und des linken Rades sowie einen Längs
verteilungsverhältniskorrekturabschnitt zur Korrektur des
Längsverteilungsverhältnisses, wenn das augenblickliche Gier
ausmaß das Sollgierausmaß überschreitet.
In Fig. 3 ist mit der Bezugsziffer 59 eine erste Hydraulik
leitung für die Bremseinrichtung 11 des linken Vorderrades 6
und mit der Bezugsziffer 60 eine zweite Hydraulikleitung für
die Bremseinrichtung 12 des rechten Vorderrades 7 bezeichnet.
Die beiden Hydraulikleitungen 59 und 69 besitzen ein erstes
und ein zweites Bremsdrucksteuerventil 61 und 62 hierzwischen.
Das erste und das zweite Bremsdrucksteuerventil 61 und 62
steuern die Zufuhr des Bremsdruckes. Zusätzlich umfassen das
erste und das zweite Bremsdrucksteuerventil 61 und 62 Zylinder
61a und 62a, die in verschiedene Volumenkammern 61c und 62c
sowie Steuerkammern 61d und 62d durch Kolben 61b und 62b
unterteilt sind. Die Kammern mit dem variablen Volumen
61c und 62c führen den Bremsdruck, der durch einen Haupt
zylinder 58 erzeugt wurde, den Bremseinrichtungen 11 und 12
zu.
Die Kolben 61b und 62b werden derart getrieben, daß das Volumen
der Kammern mit variablen Volumen 61c und 62c erhöht wird durch
Federn 61e und 62e und sich derart bewegen, daß die Kammern 61c
und 62c gegen die Feder 61e und 62e reduziert werden, durch
den Steuerdruck, der in die Steuerkammern 61d und 62d einge
führt wird. Darüber hinaus sind die Kolben 61b und 62b mit
Rückschlagventilen 61f und 62f versehen, zum Schließen der
Bremsdruckeinlässe der Kammern mit variablem Volumen 61c und
62c, entsprechend der vorerwähnten Bewegung. Dementsprechend
wird der Steuerdruck in die Steuerkammern 61d und 62d derart
eingeführt, daß die Kolben 61b und 62b sich gegen die Federn
61e und 62e bewegen. Dementsprechend wird der Raum zwischen
dem Hauptzylinder 58 und den Kammern mit variablem Volumen
61c und 62c blockiert. Zusätzlich wird der Bremsdruck in den
Kammern 61c und 62c den Bremseinrichtungen 11 und 12 zugeführt.
Es sind erste und zweite Betätigungseinrichtungen 63 und 64
vorgesehen mit druckerhöhenden Elektromagnetventilen 63a und
64a sowie druckreduzierenden Magnetventilen 63b und 64b zur
Betätigung der Bremsdrucksteuerventile 61 und 62. Die Druck
anstiegselektromagnetventile 63a und 64a sind in den Steuer
druckzuführleitungen 69 und 70 vorgesehen. Die Steuerdruck
zuführleitungen 69 und 70 werden zu den Steuerkammern 61d und
62d der Bremsdrucksteuerventile 61 und 62 über eine Ölpumpe
65 und ein Entlastungsventil 66 geführt. Die Druckreduzierungs
magnetventile 63b und 64b sind in den Ablaßleitungen 67 und 68
vorgesehen, die von den Steuerkammern 61d und 62d wegführen.
Die Elektromagnetventile 63a, 63b, 64a und 64b werden geöffnet
oder geschlossen durch die Signale, die von der Drehmoment
verteilungssteuereinrichtung 16 herangeführt werden. Wenn
die Druckanstiegselektromagnetventile 63a und 64a geöffnet
werden und die Druckreduzierungselektromagnetventile 63b
und 64b geschlossen sind, wird der Steuerdruck in die Steuer
kammern 61d und 62d der Bremsdrucksteuerventile 61 und 62 einge
leitet. Wenn die Druckanstiegselektromagnetventile 63a und 64a
geschlossen sind und die Druckreduzierungselektromagnetventile
63b und 64b geöffnet sind, wird der Steuerdruck aus den
Steuerkammern 61d und 62d freigesetzt.
Die Bremseinrichtungen 14 und 15 des rechten und des linken
Hinterrades 8 bzw. 9, die nicht dargestellt sind, besitzen
den gleichen Aufbau wie diejenigen der Bremseinrichtungen 11
und 12 der Vorderräder 6 und 7. Mit dem zuvor beschriebenen
Aufbau kann ein unabhängiger Bremsdruck an die Bremseinrichtungen
11 bis 14 angelegt werden.
Es ist noch die Drehmomentverteilungssteuerung 16 zu be
schreiben.
Fig. 4 zeigt den gesamten Verfahrensstrom. Wenn eine vorbe
stimmte Bemessungszeitgebung nach dem Start erhalten wird,
werden die Drosselklappenöffnung, der Lenkwinkel, die Seiten
beschleunigung, die Längsbeschleunigung, die Radgeschwindigkeit,
die Motordrehzahl, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Gang
position, eine Erhöhung der Motorleistung sowie das augen
blickliche Gierausmaß des Fahrzeuges durch die Signale von
den Sensoren 38 und 40 bis 42 sowie 44 bis 49, die in Fig. 2
gezeigt sind, gemessen (Schritte S1 und S2). Dann wird ein
Längsverteilungsverhältnis Q1 und ein Seitenverteilungsver
hältnis Q2 eingestellt, entsprechend der Lastbewegung durch
den entsprechenden Lastbewegungssteuerabschnitt. Das Längsver
teilunsverhältnis R1 und das Seitenverteilungsverhältnis R2
werden eingestellt, entsprechend dem Kurvenfahrstatus durch
den entsprechenden Kurvenfahrstatussteuerabschnitt. Ein Längs
verteilungsverhältnis K1 und ein Seitenverteilungsverhältnis
K2 werden auf der Basis von Q1, Q2, R1 und R2 eingestellt.
Dementsprechend wird die Steuerung ausgeführt durch die Brems
steuerung 10 und die Motorsteuerung 15 (Schritte S3 bis S5).
Entsprechend dieser Ausführungsform wird das Längsverteilungs
verhältnis K1 und ähnliches derart eingestellt, daß die Längs
verteilung gleichmäßig bei 0 liegt, das Antriebsdrehmoment der
Vorderräder 6 und 7 gleich 0 ist (und dasjenige der Hinterräder
8 und 9 bei einem Maximum) bei +0,5, und das Antriebsdrehmoment
der Hinterräder 8 und 9 ist 0 (und dasjenige der Vorderräder
6 und 7 bei einem Maximum) bei -0,5. Das Seitenverteilungs
verhältnis K2 und ähnliches werden derart eingestellt, daß
die Seitenverteilung gleichförmig bei 0 ist, das Antriebsdreh
moment der linken Räder 6 und 8 0 ist (und dasjenige der
rechten Räder 7 und 9 bei einem Maximum) bei +0,5, und das
Antriebsdrehmoment der rechten Räder 7 und 9 0 ist (und das
jenige der linken Räder 6 und 8 bei einem Maximum) bei -0,5.
Auf der Basis der in den Fig. 5 und 6 wiedergegebenen Ab
hängigkeiten wird das Lastbewegungsausmaß Q1at zwischen den
linken Rädern 6 und 8 und den rechten Rädern 7 und 9 erhalten,
in Abhängigkeit von der Seitenbeschleunigung G1at, und man er
hält ein Lastbewegungsausmaß Q1on zwischen den Vorderrädern 6
und 7 und den Hinterrädern 8 und 9, in Abhängigkeit von der
Längsbeschleunigung.
Ein Drehmomentverteilungsverhältniskorrekturfaktor R wird er
halten auf der Basis der vorerwähnten Beschleunigungen, unter
Bezugnahme auf die in Fig. 7 gezeigte Abhängigkeit. Das Längs
radlastbwegungsausmaß Q1on und das Seitenradlastbewegungsausmaß
Q1at werden jeweils multipliziert mit dem Korrekturfaktor R,
so daß man das Längsdrehmomentverteilungsverhältnis Q1
und das Seitendrehmomentverteilungsverhältnis Q2 entsprechend
der Lastbewegung erhält.
Q1=Q1on×R
Q2=Q1at×R
In dem Bereich, in welchem die Längsbeschleunigung und die
Seitenbeschleunigung niedrig sind, korrigiert der Korrektur
faktor R die Drehmomentverteilungsverhältnisse Q1 und Q2
derart, daß diese abnehmen, wenn die Beschleunigung abnimmt.
In Fig. 7 sind GL1M1 und Gl1M2 die oberen und unteren Grenz
werte der Beschleunigung, bei welchen der Korrekturfaktor R
die Drehmomentverteilungsverhältnisse Q1 und Q2 korrigiert.
Wenn die Beschleunigung größer ist als GL1M1, sind die Last
bewegungsausmaße Q1on und Q1at die Drehmomentverteilungsver
hältnisse Q1 und Q2 (R = 1). Wenn die Beschleunigung kleiner
ist als GL1M2, ist R gleich 0, d. h., die Drehmomentverteilungs
verhältnisse Q1 und Q2 sind gleich 0.
Grundsätzlich wird das Längsverteilungsverhältnis R1 bestimmt
auf der Basis des Seitengleitwinkels der Hinterräder 8 und 9.
Dann wird das Seitenverteilungsverhältnis R2 bestimmt, um das
Sollgierausmaß zu erhalten. Zusätzlich werden die Verteilungs
verhältnisse R1 und R2 korrigiert, entsprechend dem Kurven
fahrtstatus des Fahrzeuges. Im einzelnen wird die Steuerung
ausgeführt entsprechend dem in Fig. 8 gezeigten Ablaufplan.
Zunächst wird entschieden, ob sich das Fahrzeug im Kurvenfahrt
status befindet (Schritt S21). Wenn sich das Fahrzeug im
Kurvenfahrtstatus befindet (Schritt S22), wird das Längs
verteilungsverhältnis R1 bestimmt, in Abhängigkeit von dem
Gleitwinkel,und das Seitenverteilungsverhältnis R2 wird be
stimmt in Abhängigkeit von dem Gierausmaß (Schritte S23 und
S24). Wenn sich das Fahrzeug am Beginn und am Ende des Kurven
fahrtstatus befindet, wird das Längsverteilungsverhältnis
R1 korrigiert und auf der Basis des Lenkwinkels und dessen
Änderung gesteuert (Schritte S25 bis S28).
Es wird entschieden, ob sich das Fahrzeug im Kurvenfahrtstatus
befindet, in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel und dessen Änderungs
ausmaß, welches man von dem Lenkwinkelsensor 40 erhält. Dem
entsprechend erhält man eine Kurvenfahrtstatusentscheidungs
markierung F. In diesem Fall besitzt die Markierung F die
folgende Bedeutung.
F=0. . . . Geradeauslauf:
Der Lenkwinkel ist kleiner als ein vorbestimmter Wert.
Der Lenkwinkel ist kleiner als ein vorbestimmter Wert.
F=1. . . . Kurvenfahrtstatus:
Das Änderungsausmaß des Lenkwinkels ist gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert in einer positiven Richtung (in welcher der Lenkwinkel ansteigt).
Das Änderungsausmaß des Lenkwinkels ist gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert in einer positiven Richtung (in welcher der Lenkwinkel ansteigt).
F=2. . . . konstante Kurvenfahrt (bei nahezu konstantem
Wendekreisdurchmesser):
Der Lenkwinkel ist gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert, und das Änderungsausmaß des Lenkwinkels ist kleiner als ein vorbestimmter Wert.
Der Lenkwinkel ist gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert, und das Änderungsausmaß des Lenkwinkels ist kleiner als ein vorbestimmter Wert.
F=3. . . . Kurvenfahrtende:
Das Änderungsausmaß des Lenkwinkels ist gleich oder größer als der vorbestimmte Wert in einer negativen Richtung (in welcher der Lenkwinkel abnimmt).
Das Änderungsausmaß des Lenkwinkels ist gleich oder größer als der vorbestimmte Wert in einer negativen Richtung (in welcher der Lenkwinkel abnimmt).
Dementsprechend bedeutet die Entscheidung im Schritt 32, daß der
Geradeauslaufstatus (F = 0) vom Steuerobjekt entfernt wird.
Das Längsverteilungsverhältnis R1 wird eingestellt, in Abhängig
keit vom Gleitwinkel, mit Hilfe des Lenkwinkelsensors 40, des
Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 46 sowie des Gierausmaßsensors
49. Mit anderen Worten, erhält man einen Seitengleitwinkel β
der Hinterräder 8 und 9 aufgrund der Gierbewegung des Fahrzeuges
durch die folgende Formel. Unter Bezugnahme auf die charakter
istische Darstellung in Fig. 9 wird das Längsverteilungsver
hältnis R1 eingestellt.
β=Yaw.rlr/V
Yaw.r:augenblickliches Gierausmaß
lr:Abstand vom Schwerpunkt zu den Hinterrädern des Fahrzeuges
V:Fahrzeuggeschwindigkeit
Yaw.r:augenblickliches Gierausmaß
lr:Abstand vom Schwerpunkt zu den Hinterrädern des Fahrzeuges
V:Fahrzeuggeschwindigkeit
Wenn in diesem Fall der Seitengleitwinkel β gleich 0 ist, ist
das Längsverteilungsverhältnis R1 gleich 0. Wenn der Seiten
gleitwinkel β sich erhöht in positiver und negativer Richtung,
steigt das Längsverteilungsverhältnis R1 in negativer Richtung
an. In bezug auf das Gierausmaß Yaw.r wird die Rechtsdrehung
eingestellt in positiver Richtung. Dementsprechend entspricht
β mit einem Plus- oder einem Minuszeichen einer Rechts- oder
einer Linksdrehung des Fahrzeuges.
Die Gierausmaßkorrektur wird durchgeführt durch den Gierausmaß
einstellabschnitt, den Seitenverteilungsverhältniseinstellab
schnitt, den Seitenverteilungskorrekturabschnitt und den Längs
verteilungsverhältniskorrekturabschnitt entsprechend dem in
Fig. 10 dargestellten Ablaufplan.
Das Sollgierausmaß Y.cal wird berechnet und auf der Basis
der niedrigsten Radgeschwindigkeit, die man von dem Radge
schwindigkeitssensor 44 erhält, dem Steuerwinkel β und einer
Radbasis 1 eingestellt.
Y.cal=v/(1+Av)R/1
A ist ein Faktor zur Bestimmung der Bewegungscharakteristika
des Fahrzeuges auf einer Hoch-µ-Straße. Der Faktor A kann er
halten werden durch die charakteristische Darstellung, die in
Fig. 11 wiedergegeben ist.
Zur Zeit des Kurvenfahrtbeginns (F = 1) wird das Sollgierausmaß
Y.ca1 multipliziert mit einem Korrekturfaktor B (B < 1), um das
Gierausmaß Y.cal zu erhöhen und zu korrigieren (Schritte S32
und S33). Das Sollgierausmaß Y.cal, das im Schritt 31 berechnet
und eingestellt wird, eignet sich für die Steuerung während der
Kurvenfahrt (F = 2) und zur Zeit des Kurvenfahrtendes (F = 3).
Im Schritt 33 wird das Sollgierausmaß Y.cal geändert in einen
Wert, der geeignet ist für die Steuerung zu einer Zeit des
Kurvenfahrtbeginns (F = 1). In dem Fall, wenn das Sollgierausmaß
Y.cal auf einen großen Wert berechnet und eingestellt wird, der
geeignet ist zur Steuerung zur Zeit des Kurvenfahrtbeginns
(F = 1) im Schritt S31, wird das Sollgierausmaß Y.cal multipli
ziert mit dem Korrekturfaktor B (B < 1), um somit eine Verminderung
durchzuführen und zu korrigieren, wenn F nicht gleich 1 ist.
Im Fall, daß das Seitenverteilungsverhältnis R2 in Abhängigkeit
von dem Gierausmaß einzustellen ist, wird eine Rückkopplungs
steuerung in der Weise durchgeführt, daß man das Sollgieraus
maß Y.cal erhält aus einer Abweichung ΔY des Sollgierausmaßes
Y.cal von dem augenblicklichen Gierausmaß Yaw.r, welches man
von der Gierausmaßermittlungseinrichtung 49 erhält.
Im einzelnen erhält man aus ΔY = Y.cal - Yaw.r eine Antriebs
drehmomentdifferenz des rechten und des linken Rades, ent
sprechend der Abweichung ΔY. Das Verhältnis der Antriebsdreh
momentdifferenz zu dem vom Fahrer geforderten Drehmoment erhält
man aus der folgenden Formel, woraus sich das seitliche Ver
teilungsverhältnis R2 ergibt.
R2=kΔY/Tr
wobei k eine Konstante darstellt zur Bestimmung der Antriebs
drehmomentdifferenz der rechten und linken Räder, entsprechend
der Abweichung ΔY, während Tr das vom Fahrer verlangte Dreh
moment ist. Tr kann wie folgt bestimmt werden. Zunächst werden
die Drosselklappenöffnung (Gaspedalposition) und die Motordreh
zahl (UpM) ermittelt durch den Beschleunigungssensor 38 und
den Motordrehzahlsensor 45. Dann wird das Antriebsdrehmoment
des Motors berechnet auf der Basis der Drosselklappenöffnung
und der Motordrehzahl (UpM), unter Bezugnahme auf die Dar
stellung gemäß Fig. 12. Das so erhaltene Antriebsdrehmoment
wird mit dem Zahnverhältnis multipliziert, welches über den
Gangpositionssensor 47 ermittelt wird. Dementsprechend kann
man Tr erhalten.
Zunächst ermittelt man das Lastbewegungsausmaß W1at der
rechten und linken Räder (Schritt S36). Mit anderen Worten,
ermittelt man das Lastbewegungsausmaß W1at auf der Basis der
Seitenbeschleunigung G1at, welche man über den Seitenbe
schleunigungssensor 41 erhält, unter Bezugnahme auf die Dar
stellung gemäß Fig. 5. Mit Ausnahme des Beginns der Kurvenfahrt
(F = 1) (Schritt S37), d. h., während der Kurvenfahrt und zur
Zeit des Endes der Kurvenfahrt wird ein Absolutwert des Lastbe
wegungsausmaßes W1at verglichen mit einem Absolutwert, den man
erhält durch die Addition der Seitenverteilungsverhältnisse
Q2 und R2. Wenn 3 R2 + Q2 3< 3 W1at 3 ist, ist R2 begrenzt,
gemäß der folgenden Formel (Schritte S38 und S39).
R2=W1at-Q2
Ein Absolutwert des augenblicklichen Gierausmaßes Yaw.r wird
verglichen mit demjenigen des Sollgierausmaßes Y.cal. Wenn
3 Yaw.r 3 < 3 Y.cal 3, wird das Längsverteilungsverhältnis
R1 korrigiert, so daß es abnimmt (dergestalt, daß die Dreh
momentverteilung für die Hinterräder 8 und 9 reduziert wird),
wenn der Absolutwert von R2 ansteigt.
Wie sich aus der charakteristischen Darstellung für die
Korrekturfaktoren a und b sowie der Formel für R1 (R1 - a + b + R1)
im Schritt S26 ergibt, wird R1 derart korrigiert, daß ein An
stieg eintritt, wenn der Lenkwinkel und dessen Ausmaß zur Zeit
des Kurvenfahrtbeginns (F = 1 ) ansteigt.
Wie sich aus der charakteristischen Darstellung für die
Korrekturfaktoren a und b sowie der Formel für R1 (R1 = a + b + R1)
in Schritt S28 ergibt, wird R1 derart korrigiert, daß ein An
stieg eintritt, wenn der Lenkwinkel und dessen Änderungsausmaß
zur Zeit des Kurvenfahrtendes (F = 3) sich erhöhen.
Durch die folgende Formel wird das Drehmoment Ts berechnet,
das erforderlich ist, um die Drehmomentverteilungssteuerung
durchzuführen, in Abhängigkeit von dem Längsverteilungsver
hältnis K1 = Q1 + R1 und dem Seitenverteilungsverhältnis
K2 = Q2 + R2.
Ts=4×(3 K1 3+0,5)
×(3 K2 3+0,5)×Tr
Die Motorsteuereinrichtung 15 wird gesteuert, um das er
forderliche Drehmoment Ts zu erhalten. Durch die folgenden
Formeln lassen sich das Bremsdrehmoment TBFR (rechtes Vorderrad),
TBFL (linkes Vorderrad), TBRR (rechtes Hinterrad) und TBRL
(linkes Hinterrad), die an die Räder 6 bis 9 anzulegen sind,
berechnet, auf der Basis der Verteilungsverhältnisse K1 und K2.
Die Bremssteuerung 10 wird gesteuert, um das oben erwähnte
Bremsdrehmoment zu erhalten.
TBFR=Ts-4(0,5-K1)×(0,5+K2)×Ts
TBFL=Ts-4(0,5-K1)×(0,5-K2)×Ts
TBRR=Ts-4(0,5+K1)×(0,5+K2)×Ts
TBRL=Teng-4(0,5+K1)×(0,5-K2)×Ts
Entsprechend der Drehstatuszuordnungssteuerung wird das Längsver
teilungverhältnis R1 derart eingestellt, daß die Drehmomentver
teilung für die Hinterräder 8 und 9 abnimmt, wenn der Seitengleit
winkel ansteigt. Wenn dementsprechend der seitliche Schlupf
der Hinterräder 8 und 9 während der Kurvenfahrt so ansteigt, daß
eine Durchdrehtendenz bewirkt wird, nimmt die Antriebskraft
der Hinterräder 8 und 9 ab, ohne auf die Abnahme des Lenkungs
ausmaßes durch den Fahrer zu warten. Hieraus folgt, daß ein
seitlicher Schlupf der Hinterräder 8 und 9 verhindert werden
kann, so daß die Kurvenfahrt auf einer Niedrig-µ-Straße
stabilisiert werden kann. R1 wird derart korrigiert, daß ein
Anstieg auftritt zur Zeit des Kurvenfahrtbeginns in Abhängigkeit
von dem Lenkwinkel und dessen Änderungsausmaß. Dementsprechend
kann eine enge Kurvenfahrt des Fahrzeuges unterstützt werden.
Zusätzlich wird R1 derart korrigiert, daß eine Abnahme zur Zeit
des Endes der Kurvenfahrt auftritt. Dementsprechend kann die
Eingreifkraft der Hinterräder verstärkt werden, um somit die
Fahrt zu stabilisieren.
Das Seitenverteilungsverhältnis R2 wird durch Rückkopplungs
steuerung eingestellt, um das Sollwertgierausmaß zu erhalten,
das die Charakteristika auf einer Hoch-µ-Straße besitzt.
Dementsprechend kann man ein großes Gierausmaß auf einer
Niedrig-µ-Straße erhalten, um somit die Kurvenfahrtlenkung
zu unterstützen.
Wie in Fig. 13 wiedergegeben ist, ist das augenblickliche Gier
ausmaß Yaw.r, das durch das Lenken begleitet ist, auf einer
Hoch-µ-Straße hoch und auf einer Niedrig-µ-Straße niedrig
(das gleiche kann man für die Seitenbeschleunigung sagen).
Gemäß der Darstellung in Fig. 14 erhält man, wenn ein mäandrieren
des Fahren auf einer Niedrig-µ-Straße ausgeführt wird, das
Gierausmaß Y.cal (entsprechend dem hohen µ), wiedergegeben
in einer punktierten Linie. Andererseits entspricht das augen
blickliche Gierausmaß Yaw.r (dargestellt in einer ausgezogenen
Linie) nahezu dem Sollgierausmaß Y.cal durch die Rückkopplungs
steuerung des Seitenverteilungsverhältnisses R2 (die Fig. 16
zeigt das augenblickliche Gierausmaß Yaw.r, das man in dem
Fall erhält, wenn nur die Lastbewegungszuordnungssteuerung
ausgeführt wird, ohne Gierausmaßkontrolle des seitlichen Ver
teilungsverhältnisses R2. Die Gierausmaßkorrektur ist wirkungs
voller, verglichen mit den Ergebnissen in Fig. 14).
Fig. 15 zeigt die Änderung des augenblicklichen Gierausmaßes
Yaw.r (in der Reihenfolge 1, 2, 3, 4 und 5) für den Fall, in
welchem man das Fahrzeug so fahren läßt, daß man das Sollgier
ausmaß Y cal (dargestellt in einer gestrichelten Linie) erhält.
Man sieht, daß sich das augenblickliche Gierausmaß Yaw.r all
mählich dem Sollgierausmaß Y.cal nähert.
Entsprechend der Steuerung des seitlichen Verteilungsverhält
nisses R2 ist das Gierausmaß auf einer Niedrig-µ-Straße das
gleiche wie auf einer Hoch-µ-Straße, entsprechend der Dar
stellung in Fig. 14. Dementsprechend kann verhindert werden,
daß der Lenkausschlag durch den Fahrer vergrößert werden muß.
Hieraus ergibt sich, daß die Laufstabilität und der Kurven
fahrtbetrieb des Fahrzeuges unterstützt werden kann.
Wenn das Sollgierausmaß Y.cal zur Zeit des Kurvenfahrtbeginns
erhöht und korrigiert wird (Schritte S32 und 33), wird das
Seitenverteilungsverhältnis entsprechend erhöht. In Überein
stimmung hiermit wird die Eingreifkraft der Hinterräder 8
und 9 während der Kurvenfahrt und zur Zeit des Kurvenfahrtendes
nicht abgesenkt. Hieraus folgt, daß zur Zeit des Kurvenfahrt
beginns eine enge Kurvenfahrt des Fahrzeuges unterstützt werden
kann.
Wenn das Seitenverteilungsverhältnis R2 begrenzt wird, entsprechend
dem Lastbewegungsausmaß W1at der rechten und linken Räder,
entsprechend der Seitenverteilungsverhältniskorrektur (Schritte
S36 bis S39), kann eine exzessive Seitendrehmomentverteilung
verhindert werden. Dementsprechend kann verhindert werden, daß
das Schlupfausmaß bei der Kurvenfahrt der äußeren Räder ansteigt.
Das Seitenverteilungsverhältnis wird begrenzt während der Kurven
fahrt und zur Zeit des Kurvenfahrtendes. Dementsprechend tritt
keine Schmälerung einer engen Kurvenfahrt des Fahrzeuges ein.
Wie die Fig. 16 zeigt, wird in dem Fall, wenn das Seitenver
teilungsverhältnis R2 nicht Gierausmaß-korrigiert ist, das
Auftreten des tatsächlichen Gierausmaßes Yaw.r für die
Lenkung verzögert. Dementsprechend wird das augenblickliche
Gierausmaß Yaw.r größergemacht als das Sollgierausmaß Y.cal
(Bereiche A, B und C in Fig. 16). Da das Seitenverteilungsver
hältnis R2 Gierausmaß-korrigiert ist, wird die Seitendreh
momentverteilung in einer solchen Weise ausgeführt, daß sie
umgekehrt zum Lastbewegungsausmaß in den Bereichen A, B und C
ist. Hieraus ergibt sich, daß ein vergleichsweise großer
Schlupf erzeugt wird bei der Kurvenfahrt der inneren Räder
in den Bereichen A, B und C. Andererseits wird das Längsver
teilungsverhältnis R1 derart korrigiert, daß die Drehmoment
verteilung für die Hinterräder 8 und 9 abnimmt, entsprechend
der Längsverteilungsverhältniskorrektur (Schritte S40 und
S41). Dementsprechend kann der Schlupf bei der Kurvenfahrt der
inneren Räder verhindert werden.
Zusammenfassend wird die Drehmomentverteilung der vier Räder
gesteuert entsprechend dem Kurvenfahrtstatus des Fahrzeuges.
In diesem Fall wird ein Sollgierausmaß bestimmt auf der Basis
des Lenkwinkels und der Fahrzeuggeschwindigkeit, so daß die
Drehmomentverteilung der rechten und linken Räder eingestellt
wird. Dementsprechend kann die Kurvenfahrt des Fahrzeuges
verbessert werden. Zusätzlich läßt sich verhindern, daß der
Lenkausschlag des Fahrers während der Kurvenfahrt exzessiv
erhöht werden muß.
Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben
werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung lediglich
um eine solche beispielhaften Charakters handelt und daß ver
schiedene Abänderungen und Modifikationen möglich sind, ohne
dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Claims (14)
1. Einrichtung zur Steuerung der Drehmomentverteilung für
ein allradgetriebenes Fahrzeug, bei welchem die vier Räder
des Fahrzeuges vom Motor angetrieben werden, gekennzeichnet
durch:
eine Drehmomentverteilungsänderungseinrichtung (10) zur Ein stellung eines Ausmaßes des Motorabtriebes, der den vier Rädern (6, 7, 8, 9) zuzuführen ist,
einen Lenkwinkelsensor (40) zur Ermittlung des Lenkwinkels,
ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (44) zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit,
ein Gierausmaßsensor (49) zur Ermittlung des augenblicklichen Gierausmaßes des Fahrzeuges und
eine Drehmomentverteilungssteuereinrichtung (16) mit einem Gierausmaßeinstellabschnitt (17) zur Einstellung eines Soll gierausmaßes auf der Basis des Lenkwinkels und der Fahrzeug geschwindigkeit sowie einem Seitenverteilungsverhältnisein stellabschnitt (19) zur Einstellung des Drehmomentverteilungs verhältnisses zwischen den rechten und linken Rädern derart, daß das augenblickliche Gierausmaß dem Sollgierausmaß ent spricht und zur Steuerung der Drehmomentverteilungsänderungs einrichtung auf der Basis des eingestellten Verteilungsver hältnisses.
eine Drehmomentverteilungsänderungseinrichtung (10) zur Ein stellung eines Ausmaßes des Motorabtriebes, der den vier Rädern (6, 7, 8, 9) zuzuführen ist,
einen Lenkwinkelsensor (40) zur Ermittlung des Lenkwinkels,
ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (44) zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit,
ein Gierausmaßsensor (49) zur Ermittlung des augenblicklichen Gierausmaßes des Fahrzeuges und
eine Drehmomentverteilungssteuereinrichtung (16) mit einem Gierausmaßeinstellabschnitt (17) zur Einstellung eines Soll gierausmaßes auf der Basis des Lenkwinkels und der Fahrzeug geschwindigkeit sowie einem Seitenverteilungsverhältnisein stellabschnitt (19) zur Einstellung des Drehmomentverteilungs verhältnisses zwischen den rechten und linken Rädern derart, daß das augenblickliche Gierausmaß dem Sollgierausmaß ent spricht und zur Steuerung der Drehmomentverteilungsänderungs einrichtung auf der Basis des eingestellten Verteilungsver hältnisses.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Sollgierausmaß auf das Fahrzeug einwirkt, entsprechend dem
Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn der Reib
koeffizient (µ) zwischen der Straße und den Reifen groß ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehmomentverteilungssteuereinrichtung (16) einen Lauf
statusentscheidungsabschnitt (20) umfaßt, zur Entscheidung
des Kurvenfahrtbeginns oder des Kurvenfahrtendes des Fahrzeuges
auf der Basis des Lenkwinkels, wobei der Gierausmaßeinstell
abschnitt (17) das Sollgierausmaß derart einstellt, daß es
zur Zeit des Kurvenfahrtbeginns ansteigt und zur Zeit des
Kurvenfahrtendes abnimmt.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehmomentverteilungssteuereinrichtung (16) einen Lauf
statusentscheidungsabschnitt (20) zur Bestimmung des Kurven
fahrtbeginns bzw. des Kurvenfahrtendes des Fahrzeuges er
mittelt auf der Basis des Lenkwinkels, wobei der Gierausmaß
einstellabschnitt (17) das Sollgierausmaß derart einstellt,
daß es zur Zeit des Kurvenfahrtbeginns ansteigt und zur Zeit
des Kurvenfahrtendes abnimmt.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehmomentverteilungssteuereinrichtung (16) einen Seiten
verteilungsverhältniskorrekturabschnitt (21) umfaßt, der das
Drehmomentverteilungsverhältnis zwischen den rechten und linken
Rädern auf der Basis des Lastbewegungsausmaßes zwischen den
rechten und linken Rädern begrenzt und korrigiert.
6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehmomentverteilungssteuereinrichtung (16) einen Seiten
verteilungsverhältniskorrekturabschnitt (21) umfaßt, der das
Drehmomentverteilungsverhältnis zwischen den rechten und linken
Rädern auf der Basis des Lastbewegungsausmaßes zwischen den
rechten und linken Rädern begrenzt und korrigiert.
7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehmomentverteilungssteuereinrichtung (16) einen Seitenver
teilunsverhältniskorrekturabschnitt (21) umfaßt, der das Dreh
momentverteilungsverhältnis zwischen den rechten und linken
Rädern auf der Basis des Lastbewegungsausmaßes zwischen den
rechten und linken Rädern begrenzt und korrigiert.
8. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Drehmomentverteilungsverhältnis zwischen den
rechten und linken Rädern nicht begrenzt und korrigiert
wird zur Zeit des Kurvenfahrtbeginns des Fahrzeuges.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Drehmomentverteilungsverhältnis zwischen den
rechten und linken Rädern nicht begrenzt und korrigiert
wird zur Zeit des Kurvenfahrtbeginns des Fahrzeuges.
10. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Drehmomentverteilungsverhältnis zwischen den
rechten und linken Rädern nicht begrenzt und korrigiert
wird zur Zeit des Kurvenfahrtbeginns des Fahrzeuges.
11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehmomentverteilungssteuereinrichtung (16) einen
Längsverteilungsverhältniseinstellabschnitt (22) umfaßt,
zur Einstellung des Drehmomentverhältnisses für die Vorder
und Hinterräder, entsprechend den Betriebsbedingungen des
Fahrzeuges sowie einen Längsverteilungsverhältniskorrektur
abschnitt (23) zur Korrektur des Drehmomentverteilungsver
hältnisses zwischen den Vorder- und Hinterrädern derart, daß
die Drehmomentverteilung für die Hinterräder abnimmt, wenn
das augenblickliche Gierausmaß das Sollgierausmaß über
schreitet.
12. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehmomentverteilungssteuereinrichtung (16) einen
Längsverteilungsverhältniseinstellabschnitt (22) umfaßt,
zur Einstellung des Drehmomentverhältnisses für die Vorder
und Hinterräder, entsprechend den Betriebsbedingungen des
Fahrzeuges sowie einen Längsverteilungsverhältniskorrektur
abschnitt (23) zur Korrektur des Drehmomentverteilungsver
hältnisses zwischen den Vorder- und Hinterrädern derart, daß
die Drehmomentverteilung für die Hinterräder abnimmt, wenn
das augenblickliche Gierausmaß das Sollgierausmaß über
schreitet.
13. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehmomentverteilungssteuereinrichtung (16) einen
Längsverteilungsverhältniseinstellabschnitt (22) umfaßt,
zur Einstellung des Drehmomentverhältnisses für die Vorder
und Hinterräder, entsprechend den Betriebsbedingungen des
Fahrzeuges sowie einen Längsverteilungsverhältniskorrektur
abschnitt (23) zur Korrektur des Drehmomentverteilungsver
hältnisses zwischen den Vorder- und Hinterrädern derart, daß
die Drehmomentverteilung für die Hinterräder abnimmt, wenn
das augenblickliche Gierausmaß das Sollgierausmaß über
schreitet.
14. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehmomentverteilungssteuereinrichtung (16) einen
Längsverteilungsverhältniseinstellabschnitt (22) umfaßt,
zur Einstellung des Drehmomentverhältnisses für die Vorder
und Hinterräder, entsprechend den Betriebsbedingungen des
Fahrzeuges sowie einen Längsverteilungsverhältniskorrektur
abschnitt (23) zur Korrektur des Drehmomentverteilungsver
hältnisses zwischen den Vorder- und Hinterrädern derart daß
die Drehmomentverteilung für die Hinterräder abnimmt, wenn
das augenblickliche Gierausmaß das Sollgierausmaß über
schreitet.
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