DE4400685A1 - Differentialwirkungs-Steuersystem eines Fahrzeugs - Google Patents
Differentialwirkungs-Steuersystem eines FahrzeugsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Differentialwirkungs-Steuersystem und
insbesondere ein Fahrzeug mit einem jeweiligen Differential zwischen den
Vorder- und den Hinterrädern und zwischen der Vorderachse und der Hinter
achse.
Die sogenannten vierrad-angetriebenen Fahrzeuge sind generell versehen mit
einem zentralen Differential bzw. Differential-Mechanismus, welches zwi
schen einer vorderen Antriebsachse und einer hinteren Antriebsachse an
geordnet ist, mit einem vorderen Differential, welches zwischen den Vor
derrädern angeordnet ist, und einem hinteren Differential, welches zwischen
den Hinterrädern angeordnet ist. Für das Vierrad-Fahrzeug ist es somit mög
lich, eine geeignete Differential-Wirkung nicht nur zwischen den Vorderrädern
und den Hinterrädern, sondern auch zwischen der Vorderachse und der
Hinterachse zu liefern, um eine Bremswirkung bei enger Kurvenfahrt durch
Verwendung dieser Differentiale zu eliminieren.
Es ist jedoch anzumerken, daß es für das herkömmliche vierrad-getriebene
Fahrzeug schwierig ist, eine stabile Startaktion oder stabile Beschleunigung
zu vollziehen, wenn eines der Räder des Fahrzeuges beginnt, zu überdrehen.
Dies liegt daran, daß es schwierig ist, das Motorantriebs-Drehmoment ge
eignet auf die anderen Räder als das überdrehende Rad zu übertragen. Im
Ergebnis sind die Fahrstabilität, die Brems- und Beschleunigungseigenschaften
verschlechtert.
In Anbetracht dieser Tatsachen offenbart die japanische öffentliche Patent
offenbarung Nr. 62-166114, offengelegt 1987, eine Differentialwirkungs-
Steuereinrichtung zum Sperren und Entsperren des vorderen, des hinteren
und/oder des zentralen Differentiales, und zwar gemäß einem Fahrzustand des
Fahrzeuges mittels einer hydraulischen Drucksteuerung.
Die Differentialwirkungs-Steuereinrichtung empfängt Signale der Radge
schwindigkeit der jeweiligen Räder und des Lenkwinkels in der Steuerschal
tung, beurteilt, ob das Fahrzeug über eine rauhe Fahrbahn fährt oder eine
Geradeausfahrt vollzieht, ob eine Beschleunigungswirkung oder Bremswirkung
vorliegt, und zwar auf der Grundlage der Signale, und steuert das vordere,
das hintere und das mittlere Differential, um die Lenkstabilität, die Brems
eigenschaften und die Beschleunigungseigenschaften zu verbessern.
Es ist anzumerken, daß die herkömmlichen Differentialwirkungs-Steuereinrich
tungen dazu neigen, zwei oder mehr Differentiale gleichzeitig zu sperren,
wenn ein Differential zu sperren ist. Somit verändert sich die Größe des an die
Räder übertragenen Drehmomentes abrupt unter Veranlassung eines soge
nannten Drehmomentstoßes. Bei der Differentialwirkungs-Steuereinrichtung,
wie sie in der obengenannten japanischen öffentlichen Patentoffenbarung Nr.
62-166114 offenbart ist, wird die Differentialwirkungs-Steuerung in Anbe
tracht eines bestimmten Fahrzustandes des Fahrzeuges, wie einer Beschleuni
gung, einer Verzögerung und dergleichen, vollzogen. Demzufolge erzeugt
diese insgesamt nicht notwendig eine sanfte Differentialwirkungs-Steuerung,
um das Fahrempfinden des Fahrer zufriedenzustellen.
Zusätzlich wird in der Differentialwirkungs-Steuereinrichtung, wie sie in der
obigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-166114 offenbart ist, jedes
der Differentiale gemäß verschiedenster Steuerparameter gesteuert. Es ist
jedoch wünschenswert, die Steuerkonditionen bzw. -zustände der Differentia
le miteinander bzw. zueinander zu erfassen und die jeweiligen Differentiale
unter Berücksichtigung einer Fahrzeug-Fahrbarkeit insgesamt zu steuern.
Wenn jedes Differential unabhängig vom anderen gesteuert wird, können die
aktive Fahrbarkeit, die Lenkeigenschaften und die Fahrstabilität verschlechtert
werden.
Zum Beispiel ist bei einem vierrad-getriebenen Fahrzeug, bei welchem das
Antriebskraft-Verteilungsverhältnis für das vordere und hintere Differential
gleich ist, wenn das zentrale Differential gesperrt ist, und die Antriebskraft-
Verteilung für das vordere Differential reduziert ist relativ zu jener für das
hintere Differential, wenn das zentrale Differential freigemacht bzw. entsperrt
ist, eine Übersteuerungsneigung erhöht bzw. verstärkt, wenn die Antriebs
kraft-Verteilung für das hintere Differential erhöht wird, wenn ein Schlupfzu
stand in einem der Hinterräder aufgetreten ist, und zwar in dem Fall, wenn
das zentrale Differential entsperrt ist. Der Grund hierfür ist wie folgt: Wenn
das Drehmoment-Verteilungsverhältnis für die Räder verändert wird, verändert
sich auch die von jedem der Räder auf die Fahrbahn-Oberfläche übertragene
Antriebskraft, obwohl sich die Motorabgabeleistung nicht ändert. Es sollte
jedoch festgehalten werden, daß die Fähigkeit des Rades, das heißt, der
Gesamtbetrag der Antriebskraft, welcher von jedem der Räder auf die Fahr
bahn-Oberfläche übertragen werden kann, im wesentlichen konstant ist
unabhängig davon, ob sich die Richtung der in das Rad geführten Kraft ver
ändert wird oder nicht (dies Phänomen wird üblicherweise unter Verwendung
eines Reibungskreises erläutert). Wenn demzufolge die Verteilung der An
triebskraft für die Hinterräder erhöht ist, ist die Greifkraft oder Widerstands
kraft der Hinterräder gegen eine auf das Fahrzeug wirkende Seitenkraft
vermindert, so daß das Fahrzeug sofort eine Übersteuerungs-Neigung erhält.
Es ist wünschenswert, daß die Differentialwirkungs-Steuerzustände für die
jeweiligen Differentiale erfaßt oder überwacht werden, um zum Ausführen
einer Gesamtsteuerung der Differentialwirkung des Fahrzeuges in Betracht
gezogen zu werden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wünschenswerte
Lenkeigenschaften eines Fahrzeuges zu schaffen mittels einer Differentialwir
kungs-Steuerung, und zwar über einen gesamten Fahrzustandes des Fahr
zeuges.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Differentialwir
kungs-Steuerung zu schaffen, mittels welcher sichere Fahreigenschaften des
Fahrzeuges aufrechterhalten werden können.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Differentialwir
kungs-Steuerung der jeweiligen Differentiale auf der Grundlage der Antriebs
kraft- Verteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern zu schaffen, welche
eine wünschenswerte Fahreigenschaft unabhängig von der Änderung der
Antriebskraft-Verteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern erreicht.
Die obigen und weitere Aufgaben der Erfindung können erzielt werden durch
eine Differentialwirkungs-Steuereinrichtung eines Fahrzeuges mit einem
Zwischenachs-Differential, welches zwischen den Achsen angeordnet ist, um
eine Differentialwirkung zwischen den Achsen auszuüben, mit wenigstens
einem Zwischenrad-Differential, welches zwischen Rädern angeordnet ist, um
eine Differentialwirkung zwischen den Rädern auszuüben, einer Parameterein
stellung-Einrichtung zum Erfassen eines Fahrzeug-Fahrzustandes und zum
Einstellen eines vorbestimmten Parameters auf der Grundlage des erfaßten
Fahrzeug-Fahrzustandes, einer Ziel-Gierraten- bzw. Ziel-Gierwinkel-Einstel
lungs-Einrichtung zum Einstellen eines Ziel-Gierwinkels des Fahrzeuges auf
der Grundlage des Parameters, einer Gierwinkel-Erfassungseinrichtung zum
Erfassen eines tatsächlichen Gierwinkels des Fahrzeuges während der Fahrt,
einer Differential-Steuereinrichtung zum Steuern einer Differentialwirkung des
Zwischenachs- und des Zwischenrads-Differentiales auf der Grundlage der
Abweichung zwischen dem tatsächlichen und dem Ziel-Gierwinkel des Fahr
zeuges.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform erhöht die Differential-Steuereinrich
tung eine Differential-Begrenzungskraft zum Begrenzen der Differentialwir
kung des Zwischenachs-Differentiales verglichen mit dem Zwischenrad-
Differential, wenn der Ziel-Gierwinkel kleiner ist als der tatsächliche Gierwin
kel.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt das Zwi
schenrad-Differential ein vorderes Differential, welches zwischen den Vor
derrädern angeordnet ist, und ein hinteres Differential, welches zwischen den
Hinterrädern angeordnet ist. Die Differential-Steuereinrichtung erhöht die
Differential-Begrenzungskraft des hinteren Differentiales verglichen mit den
anderen Differentialen, wenn der Ziel-Gierwinkel größer ist als der tatsächliche
Gierwinkel.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erhöht die Differential-
Steuereinrichtung die Differential-Begrenzungskraft des Zwischenachs-Diffe
rentiales verglichen mit dem vorderen und hinteren Differential, wenn der Ziel-
Gierwinkel kleiner ist als der tatsächliche Gierwinkel.
Vorzugsweise erhöht die Differential-Steuereinrichtung die Differential-Begren
zungskraft des hinteren Differentiales verglichen mit dem vorderen Differential
und erhöht die Differential-Begrenzungskraft des Zwischenachs-Differentiales
verglichen mit dem vorderen Differential, wenn der Ziel-Gierwinkel größer ist
als der tatsächliche Gierwinkel.
Somit kann eine Untersteuerungs-Neigung des Fahrzeuges kompensiert
werden.
Zusätzlich kann die Differential-Steuereinrichtung das Steuern der Differential
wirkung unterbrechen bzw. beenden, um zu verhindern, daß sich die Differen
tial-Begrenzungskraft ändert, wenn der tatsächliche Gierwinkel sehr viel
größer ist als der Ziel-Gierwinkel.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vermindert die Differen
tial-Steuereinrichtung die Differential-Begrenzungskraft des vorderen Differen
tiales, wenn der tatsächliche Gierwinkel sehr viel größer ist als der Ziel-Gier
winkel.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Fahrzustand des Fahrzeuges
erfaßt, um einen Ziel-Gierwinkel gemäß dem Fahrzustand einzustellen und
eine Differentialwirkungs-Steuerung derart auszuüben, daß der Ziel-Gierwinkel
auf den tatsächlichen Gierwinkel konvergiert bzw. der tatsächliche Gierwinkel
auf den Ziel-Gierwinkel konvergiert. Der Ziel-Gierwinkel wird bestimmt auf der
Grundlage einer vorbestimmten Charakteristik des Ziel-Gierwinkels, welche in
Verbindung mit einem Lenkwinkel des Fahrzeuges voreingestellt ist. Wenn
somit der Lenkwinkel erfaßt ist, ist der Ziel-Gierwinkel geeignet gegeben in
Anbetracht der vorbestimmten Beziehung zu dem Lenkwinkel. Wenn die
Differentialwirkung für das Zwischenachs-Differential begrenzt ist, ist generell
die Antriebskraft-Verteilung zwischen den Vorderrädern und Hinterrädern
ausgeglichen, so daß das Fahrzeug dazu neigt, eine Geradeausfahrt zu voll
ziehen. In einem anderen Aspekt bedeutet dies, daß das Fahrzeug so gesteu
ert ist, daß es bei einer Kurvenfahrt eine Untersteuerungs-Neigung hat.
Wenn im Gegensatz zum vorstehenden die Differentialwirkung des Zwischen
rad-Differentiales begrenzt ist, ist die auf das linke und rechte Rad übertrage
ne Antriebskraft ausgeglichen, wodurch erreicht wird, daß das Fahrzeug die
Tendenz einer Geradeausfahrt erhält. Wenn das Zwischenachs-Differential die
Differentialwirkung in dem Fall vollziehen darf, wenn sich das Fahrzeug in
einem Vorgang konstanter Kurvenfahrt befindet, darf die Differentialwirkung
zwischen den Vorderrädern und Hinterrädern die Bremswirkung bei enger
Kurvenfahrt bzw. das enge Kurvenbremsen eliminieren. In diesem Fall sind die
Steuereigenschaften so gesteuert, daß sie eine Übersteuerungs-Neigung
bieten, um den minimalen Kurvenfahrt-Halbkreis bzw. Wendehalbkreis des
Fahrzeuges zu vermindern. Das hintere Differential wird gesteuert, um die
Differentialwirkung zwischen dem rechten und linken Hinterrad zu begrenzen,
wobei das äußere hintere Rad während der Kurvenfahrt einem Bremsdrehmo
ment durch das hintere Bremsdifferential ausgesetzt ist. Demzufolge wird die
Haftkraft bzw. Greifkraft des Rades in starkem Maße auf die Bremskraft
ausgeübt bzw. übertragen, verglichen mit der Seitenkraft bzw. Seitenfüh
rungskraft. Dies führt dazu, daß das äußere Rad der Hinterräder während der
Kurvenfahrt gegenüber der Seitenkraft weniger resistent ist bzw. weniger
Widerstand bietet. Somit wird die Lenk-Charakteristik des Fahrzeuges derart
gesteuert, daß sich eine Übersteuerungsneigung ergibt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung stellt die Differentialwirkung-Steuereinrich
tung den Ziel-Gierwinkel des Fahrzeuges ein auf der Grundlage eines Parame
ters und steuert die Differentialwirkung zwischen den Achsen und zwischen
den Rädern auf der Grundlage des tatsächlichen Gierwinkels und des Ziel-
Gierwinkels. Somit kann die Lenk-Charakteristik des Fahrzeuges gesteuert
werden, um durch die Differentialwirkungs-Steuerung verändert zu werden,
um eine wünschenswerte Lenk-Charakteristik zu erhalten.
Wenn zum Beispiel der tatsächlich Gierwinkel größer ist als der Ziel-Gierwin
kel oder wenn die Lenkeigenschaften eine Übersteuerungs-Neigung haben, ist
die Differentialwirkung des Zwischenachs-Differentiales eingeschränkt bzw.
begrenzt, verglichen mit jener des Zwischenrad-Differentiales. Demzufolge ist,
wie oben erwähnt, die Antriebskraft-Verteilung zwischen den Vorderrädern
und Hinterrädern ausgeglichen, das heißt, die Differentialwirkung zwischen
den Vorderrädern und Hinterrädern ist beschränkt. Im Ergebnis wird die enge
Kurvenfahrt bzw. enge Kurvenfahrt-Wirkung unterdrückt, um die Lenk-Cha
rakteristik des Fahrzeuges in Richtung auf eine Untersteuerungs-Neigung zu
kompensieren. Insbesondere bei dem Fahrzeug, welches sowohl mit dem
vorderen als hinteren Differential versehen ist, wird, wenn der tatsächliche
Gierwinkel kleiner ist als der Ziel-Gierwinkel oder wenn, mit anderen Worten,
das Fahrzeug eine Untersteuerungs-Charakteristik hat, die Begrenzungskraft
der Differentialwirkung des hinteren Differentiales erhöht, verglichen mit den
anderen Differentialen. Wenn der tatsächliche Gierwinkel größer ist als der
Ziel-Gierwinkel, wenn mit anderen Worten das Fahrzeug eine Übersteuerungs-
Eigenschaft hat, wird die Begrenzung der Differentialwirkung für das Zwi
schenachs-Differential erhöht, verglichen mit dem vorderen und hinteren
Differential, so daß eine übermäßige Übersteuerungs-Neigung des Fahrzeuges
wirksam unterdrückt werden kann.
Alternativerweise, wenn der tatsächliche Gierwinkel kleiner ist als der Ziel-
Gierwinkel, wird die Begrenzungskraft für die Differentialwirkung für das
hintere Differential erhöht verglichen mit dem vorderen Differential, und wenn
die Begrenzungskraft der Differentialwirkung für das Zwischenachs-Differenti
al erhöht ist verglichen mit dem vorderen Differential, wird das Fahrzeug wirk
sam zur Untersteuerungs-Neigung geführt.
Wenn der tatsächliche Gierwinkel sehr viel größer ist als der Ziel-Gierwinkel,
wird die Begrenzungskraft-Steuerung für die Differentialwirkung unterbrochen,
um die Veränderung der Differentialwirkung zu verhindern. Selbst wenn sich
das Fahrzeug somit in einem Notzustand befindet, wird die Lenk-Charak
teristik des Fahrzeuges unverändert belassen. Dies ermöglicht dem Fahrer,
den Betrieb des Fahrzeuges stabil zu halten und das Fahrzeug sicher zu
halten.
Wenn bei einer anderen Ausführungsform der tatsächliche Gierwinkel sehr viel
größer ist als der Ziel-Gierwinkel, wird die Begrenzungskraft für die Differenti
alwirkung des vorderen Differentiales reduziert, so daß die Betriebsbereit
schaft bzw. Operabilität der Vorderräder verbessert ist. Somit kann der Fahrer
ein schnelles Ansprechen beim Lenken des Fahrzeuges erhalten, wenn sich
das Fahrzeug in einem dringenden Zustand bzw. Notzustand befindet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Diffe
rentialwirkungs-Steuereinrichtung eines Fahrzeuges eine Verteilungseinrich
tung, welche zwischen Achsen angeordnet ist, und zwar zum Verteilen der
Antriebskraft auf die Vorder- und Hinterräder, eine Parametereinstell-Ein
richtung zum Erfassen eines Fahrzustandes des Fahrzeuges und zum Erstellen
eines vorbestimmten Parameters auf der Grundlage des Fahrzustandes, eine
Differential-Steuereinrichtung zum Steuern einer Differential-Begrenzungskraft
wenigstens eines Zwischenrad-Differentiales und eine Begrenzungskraft-
Änderungseinrichtung zum Ändern der Differential-Begrenzungskraft gemäß
einem Verteilungsverhältnis zwischen den Vorder- und Hinterrädern, welches
durch die Verteilungseinrichtung bestimmt ist.
Wenn das Drehmoment-Verteilungsverhältnis von einem von vorderem und
hinterem Differential erhöht ist, reduziert die Änderungseinrichtung vorzugs
weise die Begrenzungskraft der Differentialwirkung für das eine Differential.
Wenn die Differentialwirkung zwischen den rechten und linken Rädern zu
gelassen ist, wird die Lenkeigenschaft des Fahrzeuges in einem gelenkten
Zustand nicht abrupt geändert, wie bei einer Kurvenfahrt oder auf einer
gekrümmten Strecke. Somit kann die Lenkstabilität verbessert werden. Wenn
das Verteilungsverhältnis für die Hinterräder erhöht ist, neigt das Fahrzeug
dazu, eine Übersteuerungseigenschaft zu erhalten. Im Gegensatz hierzu wird
die Untersteuerungs-Eigenschaft verstärkt, wenn das Verteilungsverhältnis für
die Vorderräder erhöht ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erhöht die Änderungsein
richtung die Begrenzungskraft für das eine der Zwischenrad-Differentiale,
wenn das Antriebskraft-Verteilungsverhältnis von einem von den Vorderrä
dern oder den Hinterrädern erhöht ist. Wenn zum Beispiel das Verteilungs
verhältnis der Vorderräder erhöht ist, erhöht die Änderungseinrichtung die
Begrenzungskraft der Differentialwirkung des vorderen Differentiales. Wenn
andererseits das Verteilungsverhältnis der Hinterräder erhöht ist, erhöht die
Änderungseinrichtung die Begrenzungskraft der Differentialwirkung des
hinteren Differentiales. Unter diesem Zustand kann, wenn die Differentialwir
kung zwischen den rechten und linken Rädern, in welchen die Drehmoment-
Verteilung erhöht ist, begrenzt wird, eine Fahraktivität verbessert werden,
wenn das Fahrzeug ohne einen wesentlichen Lenkzustand auf einer glatten
Fahrbahn oder einer Fahrbahn mit niedrigem Reibungskoeffizienten gefahren
wird. Wenn zum Beispiel die Antriebskraft-Verteilung der Hinterräder verstärkt
ist, neigen die Hinterräder dazu, einen Schlupf zu erzeugen. In diesem Zu
stand kann ein solcher Schlupfzustand unterdrückt werden durch Begrenzen
der Differentialwirkung des hinteren Differentiales.
Alternativerweise kann die Veränderungs-Einrichtung die Begrenzungskraft
der Differentialwirkung des Zwischenrad-Differentiales erhöhen, für welches
die Antriebs-Drehmoment-Verteilung nicht erhöht ist, wenn das Drehmoment-
Verteilungsverhältnis zwischen den Vorderrädern und Hinterrädern verändert
wird. Die Antriebsstabilität für die Geradeausfahrt kann durch die Steuerung
verbessert werden, bei welcher die Differentialwirkung in dem Zwischenrad-
Differential begrenzt ist, für welches die Antriebs-Drehmoment-Verteilung
vermindert ist. Dies erklärt sich wie folgt: Wenn die Drehmoment-Verteilung
für ein Rad vermindert ist, erhält das Rad eine erhöhte Haftkraft gegen die
Seitenkraft, wie zuvor erwähnt. Selbst wenn die Fahrzeug-Karosserie somit
einer Störung von außen ausgesetzt ist, wie einem Seitenwind, kann das
Fahrzeug den Seitenschlupf unterdrücken. Zusätzlich ist die Differentialwir
kung des Rades begrenzt durch die obige Differentialwirkungs-Steuerung. Als
ein sich hieraus ergebender synergistischer Effekt kann die Fahrstabilität des
Fahrzeuges verbessert werden, wenn es auf einer geraden Strecke läuft.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Begren
zungskraft des Differentiales, für welches die Drehmoment-Verteilung nicht
erhöht ist, vermindert werden, wenn das Drehmoment-Verteilungsverhältnis
zwischen den Vorderrädern und Hinterrädern verändert wird. Eine Kurvenfahr-
Eigenschaft bzw. Umkehr-Eigenschaft des Fahrzeuges kann verbessert wer
den, indem man die Differentialwirkung zwischen den rechten und linken
Rädern gestattet, für die die Drehmoment-Verteilung nicht erhöht ist. Der
Grund hierfür erklärt sich wie folgt. Ein Rad erhöht die Haftkraft gegen die
Seitenkraft, wenn die Drehmoment-Verteilung hierfür reduziert ist. Wenn
jedoch die Differentialwirkung für die Räder begrenzt ist, ist die Haftkraft
gegen die Seitenkraft vermindert. Im Ergebnis würde die Kurvenfahr-Eigen
schaft des Fahrzeuges verschlechtert werden. Um die obige Situation zu
vermeiden, gestattet die vorliegende Erfindung zumindest im Kurvenfahr
zustand des Fahrzeuges die Differentialwirkung des Differentiales, für wel
ches die Drehmoment-Verteilung nicht erhöht ist. Die Differenz einer Rota
tions-Geschwindigkeit zwischen dem rechten und linken Rad kann als der
oben erwähnte Parameter verwendet werden.
Vorzugsweise kann das Verteilungsverhältnis der Antriebskraft zwischen
40 : 60 bis 50 : 50 über die Begrenzungskraft-Steuerung des zentralen
Differentiales verändert werden, welches typischerweise durch einen plane
tengetriebenen Mechanismus ausgeführt ist und welches die Antriebskraft auf
die Achsen der Vorder- und Hinterräder aufteilt.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Aus
führungsformen in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeug-Steuersystemes
mit einem Differentialwirkungs-Steuersystem gemäß der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht einer Magnetkupplung aus Mehrfachplat
ten, vorgesehen in einem zentralen Differential;
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm eines Hauptprogrammes der Differentialwir
kungs-Steuerung;
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm eines Programmes zum Berechnen der
Begrenzungskraft der Differentialwirkung;
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm eines Programmes zum Kompensieren der
Begrenzungskraft der Differentialwirkung aufgrund einer Ab
weichung eines Gierwinkels, um eine endgültige Begrenzungs
kraft der Differentialwirkung zu bestimmen;
Fig. 6 ist eine grafische Darstellung, welche eine Beziehung der Be
grenzungskraft und dem Steuerstrom für ein Solenoid zum Steu
ern der Kupplung zeigt;
Fig. 7 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer
Differential-Rotationsgeschwindigkeit des zentralen Differentiales
und einem Gewichtungskoeffizienten der Begrenzungskraft zeigt;
Fig. 8 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen der
Abweichung des Gierwinkels in dem zentralen Differential und
dem Kompensations-Koeffizienten der Begrenzungskraft, welche
auf der Abweichung des Gierwinkels basiert;
Fig. 9 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen der
Differential-Rotationsgeschwindigkeit des zentralen Differentiales
und der Begrenzungskraft zum Ausüben eines aktiven Fahrens;
Fig. 10 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen der
Differential-Rotationsgeschwindigkeit des zentralen Differentiales
und der Begrenzungskraft zum Ausüben eines stabilen Fahrens;
Fig. 11 ist eine grafische Darstellung und zeigt eine Beziehung zwischen
einer Differential-Rotationsgeschwindigkeit des vorderen Diffe
rentiales und einem Gewichtskoeffizienten der Begrenzungskraft;
Fig. 12 ist eine grafische Darstellung und zeigt eine Beziehung zwischen
einer Differential-Rotationsgeschwindigkeit des hinteren Differen
tiales und einem Gewichtskoeffizienten der Begrenzungskraft;
Fig. 13 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen der
Abweichung des Gierwinkels in dem vorderen Differential und
dem Kompensations-Koeffizienten der Begrenzungskraft, welche
bzw. welcher auf der Abweichung des Gierwinkels basiert;
Fig. 14 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen der
Abweichung des Gierwinkels in dem hinteren Differential und
dem Kompensations-Koeffizienten der Begrenzungskraft, welche
auf der Abweichung des Gierwinkels basiert;
Fig. 15 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen einer
Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Kompensations-Koeffizien
ten eines Ziel-Gierwinkels des Fahrzeuges;
Fig. 16 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen einem
Lenkwinkel und einem Kompensations-Koeffizienten eines Ziel-
Gierwinkels des Fahrzeuges;
Fig. 17 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen der
Abweichung des Gierwinkels und der Kompensation für die
Begrenzungskraft in einem Fahrzeug mit einer Untersteuerungs-
Neigung;
Fig. 18 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen der
Abweichung des Gierwinkels und der Kompensation für die
Begrenzungskraft in einem Fahrzeug mit Übersteuerungs-Nei
gung;
Fig. 19 ist eine grafische Darstellung und zeigt eine Beziehung zwischen
einer Differential-Rotationsgeschwindigkeit des hinteren Differen
tiales und einem Gewichtskoeffizienten der Begrenzungskraft;
Fig. 20 ist eine grafische Darstellung und zeigt eine Beziehung zwischen
einem Verteilungs-Verhältnis einer Antriebskraft auf das hintere
Differential und einem Kompensations-Koeffizienten für die
Begrenzungskraft bzw. der Begrenzungskraft;
Fig. 21 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen der
Differential-Rotationsgeschwindigkeit des hinteren Differentiales
und der Begrenzungskraft zum Ausführen eines aktiven Fahrens;
Fig. 22 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen der
Differential-Rotationsgeschwindigkeit des hinteren Differentiales
und der Begrenzungskraft, und zwar zum Erzielen einer Fahr
stabilität;
Fig. 23 ist eine grafische Darstellung und zeigt eine Beziehung zwischen
einer Differential-Rotationsgeschwindigkeit des vorderen Diffe
rentiales und einem Gewichtskoeffizienten der Begrenzungskraft;
und
Fig. 24 ist eine grafische Darstellung und zeigt eine Beziehung zwischen
einem Verteilungsverhältnis einer Antriebskraft für das hintere
Differential und einen Kompensations-Koeffizienten der Begren
zungskraft gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung.
In Fig. 1 ist eine grafische Ansicht eines Steuersystemes eines Fahrzeuges
gezeigt. Zuerst wird ein Leistungs-Übertragungssystem des Fahrzeuges
erläutert.
Das Fahrzeug ist mit einem Motor 10 versehen, welcher mit einem Getriebe
11 betriebsmäßig verbunden ist. Ein zentrales Differential 12 ist an der
Ausgangsseite des Getriebes 11 angeordnet. Mit dem zentralen Differential ist
eine vordere Antriebswelle 13 verbunden, über welche das Ausgangs-Dreh
moment des Motors 10 auf Vorderräder übertragen wird, und eine hintere
Antriebswelle, über welche das Motor-Ausgangs-Drehmoment auf Hinterräder
übertragen wird. Die vordere Antriebswelle 13 ist mit den Vorderrädern 16
über eine Vorderachse 15 verbunden. Die hintere Antriebswelle 14 ist mit den
Hinterrädern 18 über eine hintere Achse 18 über eine hintere Achse 17
verbunden. Ein vorderes Differential 19 ist an der Vorderachse 15 vorgesehen
und ein hinteres Differential 20 ist an der Hinterachse 17 vorgesehen. Das
dargestellte Fahrzeug ist mit einem Antiblockiersystem (ABS) und einer ABS-
Steuereinheit 21 hierfür ausgestattet. Zusätzlich ist das Fahrzeug mit einer
Antriebsstrang-Steuereinheit 22 zum Steuern des Getriebes 11 und des
Motors 10 ausgestattet.
Die Steuereinheiten 21 und 22 empfangen Signale, welche verschiedene
Fahrzustände des Fahrzeuges angeben. Die Vorderräder 16 und die Hinter
räder 18 sind mit jeweiligen Raddrehzahl-Sensoren zur Erfassung der Drehzah
len der Räder versehen. Die Signale von den Raddrehzahl-Sensoren werden in
die ABS-Steuereinheit 21 eingeführt. Weiterhin ist ein Bremsschalter vor
gesehen zum Erfassen, ob eine Bremse des Fahrzeuges betätigt wird oder
nicht, und zum Erzeugen eines Signales hierfür. Ein Drossel-Sensor in dem
Motoreinlaßsystem ist vorgesehen zum Erfassen einer Drosselöffnung eines
Drosselventils.
Die Steuereinheit 22 empfängt die Drosselöffnung von dem Drossel-Sensor,
einen Gierwinkel bzw. einen Gierrate des fahrenden Fahrzeuges von einem
Gierwinkel-Sensor 31, eine Motordrehzahl von einem Motordrehzahl-Sensor,
einen Lenkwinkel von einem Lenkwinkel-Sensor und dergleichen. Der Gierwin
kel kann erfaßt werden mittels eines Kreisel-Sensors bzw. Sensors vom Gyro-
Typ oder durch Verwendung eines anderen Weges. Zum Beispiel kann ein
Paar von Seitengravitäts- bzw. Seitenschwerkraft-Sensoren zum Erfassen
einer auf die Fahrzeug-Karosserie wirkenden Seitenkraft in einer in Längs
richtung voneinander beabstandeten Beziehung auf gegenüberliegenden
Seiten des Schwerpunktes der Fahrzeug-Karosserie angeordnet werden. Der
Unterschied zwischen den Anzeigen der zwei Sensoren kann als der Gierwert
des Fahrzeuges verwendet werden. Alternativerweise kann der Gierwert
erfaßt werden auf der Grundlage einer Drehzahl-Differenz zwischen den
Raddrehzahlen der linken und rechten Räder.
Die Steuereinheit 22 erzeugt ein Drossel-Öffnungssignal, um die Drosselöff
nung des Motors 10 zu steuern, und erzeugt ein Kraftstoff-Einspritzsignal, um
eine Kraftstoff-Einspritzeinrichtung zu steuern. Weiterhin erzeugt die Steuer
einheit 22 ein Zündsignal, um einen Zündzeitpunkt zu steuern. Zusätzlich er
zeugt die Steuereinheit 22 ein Schaltsignal an das Getriebe 11, um die Schalt
steuerung zu steuern. Die Steuereinheit ist mit der ABS-Steuereinheit 21
verbunden, über welche die Steuereinheit 22 einen ermittelten bzw. gefolger
ten Reibungs-Koeffizienten µ und die Raddrehzahlen der jeweiligen Räder
empfängt. Unterdessen erzeugt die Steuereinheit 22 gegebenenfalls ein
Fehlersignal und entsperrt den Differential-Steuerzustand, wenn sich das
Fahrzeug in einem Notzustand befindet.
Die Steuereinheiten 21 und 22 sind mit Eingabe- und Ausgabeabschnitten 25
und 26 einschließlich Eingabe- und Ausgabeschnittstellen, einer jeweiligen
CPU 27, 28 zum Verarbeiten verschiedener Signale und jeweiligen Speichern
29, 30 zum Speichern von Programmen und Daten ausgestattet. Alle Ein
gangs-Ausgangssignale werden über die Eingabe- und Ausgabeabschnitte 25
und 26 übertragen. In der Differentialwirkungs-Steuerung erzeugt die Steuer
einheit 22 Steuerstromsignale zum Steuern der Differentialwirkung des
zentralen Differentiales 12, des vorderen Differentiales 19 und des hinteren
Differentiales 20. Auf der Grundlage der Werte des Steuerstroms nehmen das
zentrale, das vordere und das hintere Differential 12, 19 bzw. 20 einen
entsperrten Zustand, einen mittleren Sperrzustand oder einen vollständigen
Sperrzustand ein. In dem entsperrten Zustand ist die Differentialwirkung
vollständig zugelassen. Im Gegensatz hierzu ist die Differentialwirkung in dem
Sperrzustand gehemmt. In dem mittleren Zustand wird der Steuerstrom
gesteuert unter Veränderung einer Begrenzungskraft der Differentialwirkung
eines Differentiales und hierbei unter Veränderung eines Verteilungs-Verhält
nisses der Antriebskraft. Wenn keine Differentialwirkung eines Differentiales
vorliegt, ist das Verteilungsverhältnis 50 : 50. In der dargestellten Ausfüh
rungsform verändert das zentrale Differential das Verteilungs-Verhältnis der
Antriebskraft von vorderer Antriebswelle 13 zu hinterer Antriebswelle 14 in
einem Bereich von 50 : 50 bis 40 : 60. Das Verteilungs-Verhältnis oder das
verteilte Motordrehmoment kann kontinuierlich verändert werden durch
Verändern des Steuerstromes für eine Magnetkupplung 50.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht der Magnetkupplung 50 aus mehreren Rei
bungsplatten gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Die Magnetkupplung 50 ist jeweils an dem zentralen, dem vor
deren und dem hinteren Differential 12, 19 bzw. 20 vorgesehen. Die jeweili
gen Differentiale 12, 19 und 20 können gesteuert werden, so daß die Diffe
rentialwirkung kontinuierlich verändert wird mittels Steuerungen der Ströme
für die Magnetkupplung 50 von dem Sperrzustand zu dem entsperrten Zu
stand. Jede Magnetkupplung kann zum Steuern der Differentialwirkung
verwendet werden, soweit sie die Differentialwirkung zwischen der vorderen
und hinteren Antriebswelle 13 bzw. 14 begrenzen bzw. einschränken kann.
In Fig. 2 ist die Magnetkupplung 50 versehen mit einer Vielzahl von Sätzen
von Kupplungsplatten 51 mit inneren und äußeren Platten und einem Stell
glied bzw. einer Betätigungseinrichtung 52, welche einen treibenden Druck
auf die Kupplungsplatten 51 erzeugt. Ein Leistungs-Übertragungsglied 54 ist
an der Kupplung vorgesehen zum Übertragen der antreibenden Kraft auf einen
der Antriebsmechanismen, wie die vordere und die hintere Antriebswelle. Ein
weiteres Übertragungsglied 55 ist an der Kupplung 50 vorgesehen zum
Übertragen der antreibenden Kraft auf den anderen Antriebsmechanismus.
Das Bevorzugszeichen 53 bezeichnet ein Lagerelement zum drehbaren Halten
bzw. Tragen des Stellgliedes 52 an dem Übertragungselement 54. Das Stell
glied 52 treibt die Kupplungsplatte 51, wenn ein Solenoid hiervon magnet
betätigt wird. In der Magnetkupplung 50 erhöht sich die durch die mehr
fachen Reibungsplatten 51 erzeugte Reibkraft, wenn der dem Solenoid 56
zugeführte Stromwert ansteigt. Mit anderen Worten, wächst der Treibdruck
bzw. zwingende Druck der Kupplung 50, wenn der dem Solenoid 56 zu
geführte Strom zunimmt. Somit kann die Differentialwirkung des zentralen,
des vorderen und des hinteren Differentiales 12, 19 und 20 kontinuierlich
gesteuert werden durch Steuern des dem Solenoid der Kupplung zugeführten
elektrischen Stromes.
Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen
Flußdiagramme der Differentialwirkungs-Steuerung
für die Differentiale 12, 19 und 20 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt ein Hauptprogramm der Differentialwirkungs-Steuerung. Die
Steuereinheit 22 berechnet die Raddrehzahlen der jeweiligen Räder (rechte
vordere Raddrehzahl NFR, linke vordere Raddrehzahl NFL, rechte hintere
Raddrehzahl NRR, linke hintere Raddrehzahl NRL) (Schritt S1). Als nächstes
berechnet die Steuereinheit 22 die Differential-Rotation dNF, dNC, dNR des
mittleren, des vorderen und des hinteren Differentiales 12, 19 und 20 (Schritt
S2).
Als nächstes berechnet die Steuereinheit 22 eine Sperrkraft oder Begren
zungskraft FF, FC und FR der Differentialwirkung für die jeweiligen Differen
tiale 12, 19 und 20 durch Ausführen des Programmes, welches in dem in Fig.
4 gezeigten Flußdiagramm zu sehen ist (Schritt S3).
Wenn die Begrenzungskräfte FF, FC und FR bestimmt sind, bestimmt die
Steuereinheit 22 die Steuerströme IF, IC und IR für die Solenoide der Kupp
lungen 50 des vorderen, des zentralen und des hinteren Differentiales 19, 12
bzw. 20 (Schritt S 4). In diesem Fall können die Ströme IF, IC und IR als
Funktionen der Begrenzungskräfte FF, FC und FR ausgedrückt werden. Somit
ist IF = f(FF), IC = f(FC) und IR = f(FR). Wenn demgemäß vorbestimmte
Funktionen vorgesehen werden können zum Ausdrücken der Beziehung
zwischen den Steuerströmen und den Begrenzungskräften, können die Steu
erströme erhalten werden aus den Werten der zu erzielenden Begrenzungs
kräfte. Alternativerweise kann eine Charakteristik der Steuerstromes vor
gesehen werden durch eine Kennlinie, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, in welcher
der Steuerstrom des vorderen Differentiales in Relation zu der Begrenzungs
kraft der Differentialwirkung vorgesehen ist.
Die Steuereinheit 22 erhält die Begrenzungskräfte FF, FC und FR, indem die
Solenoide 56 mit den mittels der obigen Prozeduren erhaltenen Steuerstrom
werten für die Solenoide 56 versorgt werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird nachstehend eine Prozedur bzw. ein
Programm zum Erhalten der Begrenzungskräfte FF, FC und FR beschrieben,
welches dem Schritt S3 in Fig. 3 entspricht.
Diese Prozedur kann gemeinsam für die jeweiligen Differentiale 12, 19 und 20
angewendet werden, so daß sie nur für das zentrale Differential beschrieben
wird. Die Beschreibung ist jedoch auch auf die anderen Differentiale, das
heißt, das vordere oder das hintere Differential 19 bzw. 20 anwendbar.
Die Steuereinheit 22 berechnet ein Gewicht bzw. eine Gewichtung KC1 =
kc1 (dNC) auf der Grundlage einer Gewichtsfunktion kc1 (dNC) zum Verbes
sern einer aktiven Fahrfähigkeit, bei der das Fahrzeug insbesondere bei einer
Kurvenfahrt bzw. einer Wende eine größere Betriebsbereitschaft bzw. Opera
bilität erhalten kann, und ein Gewicht KC2 = hc2 (dNC) auf der Grundlage
einer Gewichtsfunktion kc2 (dNC) zum Verbessern einer Fahrstabilität (Schritt
T1). Der Wert des Gewichtes ändert sich von 0,0 bis 1,0, wie es in Fig. 7
gezeigt ist, wenn die Differential-Rotation dNC des zentralen Differentiales 12
verändert wird. In Fig. 7 ändert sich der Wert der Gewichtsfunktion kc1
(dNC) von 0 zu 1, wenn die Differential-Rotationsgeschwindigkeit dNC über
einen vorbestimmten Wert hinaus ansteigt. Im Gegensatz hierzu nimmt das
Gewicht kc2 (dNC) einen Wert von etwa 1 an, wenn die Differential-Rotation
dNC geringer ist als ein vorbestimmter Wert. Dann verändert sich der Wert
der Gewichtsfunktion kc2 (dNC) von etwa 1 nach 0, wie es in Fig. 7 gezeigt
ist. Der Wert der Gewichtsfunktion wird auf der Grundlage der folgenden
Ausführung eingestellt. Das heißt, wenn die Begrenzungskraft FC vermindert
ist, kann die aktive Fahrfähigkeit verbessert werden. Im Gegensatz hierzu ist
die Fahrstabilität verbessert, wenn die Begrenzungskraft FC zum Begrenzen
der Differentialwirkung ansteigt.
Als nächstes bestimmt die Steuereinheit 22 Kompensationen HC1, HC2 zum
Kompensieren der Restriktionskraft bzw. Begrenzungskraft FC auf der Grund
lage des Gierwinkels der Fahrzeug-Karosserie (Schritt T2). Die Kompensatio
nen HC1 und HC2 werden bestimmt auf der Grundlage einer Kompensations-
Funktion hc1 (dΦ), welche Gewicht legt auf die aktive Fahrbarkeit, und einer
Kompensationsfunktion hc2 (dΦ), welche Gewicht legt auf die Fahrstabilität
bzw. diese betont. Somit können die jeweiligen Gierwinkel-Kompensations-
Funktionen durch die folgenden Formeln ausgedrückt: HC1 = hc1 (dΦ) und
HC2 = hc2 (dΦ). Die Gierwinkel-Kompensations-Funktionen hc1 (dΦ) und
hc2 (dΦ) sind in der dargestellten Ausführungsform derart vorgesehen, wie es
in Fig. 8 gezeigt ist. Wenn eine Differenz dΦ zwischen einem Ziel-Gierwinkel
ΦT und einem tatsächlichen Gierwinkel ΦR zunimmt, nimmt der Wert der Kom
pensationsfunktion hc1 (dΦ) zum Betonen der aktiven Fahrfähigkeit allmählich
von einem Wert von 1 ab. Andererseits nimmt der Wert der Kompensations
funktion hc2 (dΦ) zum Betonen der Fahrstabilität allmählich von einem Wert
von 1 zu. Um die Fahrstabilität zu betonen bzw. zu gewichten, wird die
Begrenzungskraft FC erhöht, um den tatsächlichen Gierwinkel ΦR so schnell
wie möglich auf den Ziel-Gierwinkel ΦT zu steuern. Im Gegensatz hierzu wird
zum Verbessern der aktiven Fahrbarkeit die Begrenzungskraft FC vermindert,
um die Kurvenfahreigenschaften des Fahrzeuges zu verbessern.
Als nächstes erneuert die Steuereinheit 22 die Werte der Gewichte KC1 und
KC2 (Schritt T3) unter Berücksichtigung der Kompensationen HC1 und HC2.
Die Begrenzungskraft FC der Differentialwirkung wird geliefert auf der Grund
lage einer Funktion der Differential-Rotation dNC. Zu diesem Zweck werden
vorgesehen eine Steuerfunktion fc1 (dNC) zum Betonen der aktiven Fahr
barkeit und eine Steuerfunktion fc2 (dNC) zum Betonen der Fahrstabilität. Der
Wert der Begrenzungskraft FC wird berechnet auf der Grundlage der Werte
der Funktionen fc1 und fc2 unter Berücksichtigung der Gewichte KC1 und
KC2. Das heißt, die Begrenzungskraft FC ergibt sich gemäß folgender Formel:
FC = {KC1 * fc1 (dNC) + KC2 * fc2 (dNC)}/(KC1 + KC2) (Schritt T4).
Die Steuerfunktion fc1 (dNC) nimmt einen Wert an, wie es in Fig. 9 gezeigt
ist. Das heißt, wenn die Differential-Rotation dNC in einem Bereich zunimmt,
in welchem die Differential-Rotation dNC relativ gering ist bzw. klein ist, wird
die Begrenzungskraft FC relativ schnell erhöht. Selbst wenn hiernach die
Differential-Rotation dNC zunimmt, ist das Inkrement bzw. die Zunahme der
Begrenzungskraft FC nicht so groß wie jene für kleine Werte der Differential-
Rotation dNC. Die Steuerfunktion fc2 (dNC) zum Betonen der Fahrstabilität
hat eine Charakteristik, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Die Begrenzungskraft fc2
(dNC) ist im wesentlichen proportional zur Differential-Rotation dNC. Zunächst
ist die Zunahme der Begrenzungskraft FC bei Anstieg der Differential-Rotation
dNC vermindert. In einem Bereich, in welchem die Differential-Rotation dNC
relativ groß ist, ist die Zunahme der Begrenzungskraft FC erhöht, wenn die
Differential-Rotation dNC ansteigt.
Die Prozeduren zum Bestimmen der Werte der Begrenzungskräfte FF und FR
sind für das vordere und das hintere Differential 19 bzw. 20 dieselben, wie
jene für die Begrenzungskraft FC für das zentrale Differential. Somit werden
diese hier nicht detailliert erläutert. Es ist jedoch anzumerken, daß die Charak
teristik bzw. Eigenschaften der Gewichtsfunktionen kf1 (dNF), kf2 (dNF)
(dNF: Differential-Rotation des vorderen Differentiales 19) und kr1 (dNR), kr2
(dNR) (dNR: Differential-Rotation des hinteren Differentiales 20), der Gierwin
kel-Kompensationsfunktionen hf1 (dΦ) und hf2 (dΦ) für das vordere Diffe
rential 19 und die Gierwinkel-Kompensationsfunktionen hr1 (dΦ), hr2 (dΦ) für
das hintere Differential 20 von jenen für das zentrale Differential 12 jeweils
unterschiedlich sind.
Zum Beispiel haben die Gewichtsfunktionen kf1 (dNF) und kf2 (dNF) für das
vordere Differential 19 Charakteristiken, wie sie in Fig. 11 gezeigt sind.
Weiterhin haben die Gewichtsfunktionen kr1 (dNR) und kr2 (dNR) für das
hintere Differential 20 Charakteristiken, wie sie in Fig. 12 gezeigt sind. Die
Gewichtsfunktion kf1 des vorderen Differentiales 19 zum Betonen der aktiven
Fahrfähigkeit nimmt einen Wert von im wesentlichen 0 an, bis die Differential-
Rotation dNF über einen vorbestimmten Wert hinaus steigt. Hiernach nimmt
der Wert der Gewichtsfunktionen kf1 abrupt zu, wenn die Differential-Rota
tion dNF ansteigt. Hiernach hält die Gewichtsfunktion kf1 den Wert von im
wesentlich 1 unabhängig von der Zunahme der Differential-Rotation dNF.
Andererseits nimmt die Gewichtsfunktion kf2 (dNF) einen Wert von im we
sentlichen 1 an, bis die Differential-Rotation dNF den vorbestimmten Wert
erreicht, und reduziert sich abrupt auf einen Wert von im wesentlich 0, wenn
die Differential-Rotation dNF zunimmt. Hiernach hält die Funktion kf2 (dNF)
den Wert von im wesentlichen 0 unabhängig von der Zunahme der Differenti
al-Rotation dNF. Mit anderen Worten wird das vordere Differential 19 gesteu
ert, um die Fahrstabilität zu betonen, verglichen mit dem hinteren Differential
20 und dem zentralen Differential 12, und zwar bis die Differential-Rotation
dNF den vorbestimmten Wert erreicht. Wenn die Differential-Rotation dN
zunimmt, werden die Steuerungen des zentralen Differentiales 12, des vor
deren Differential 19 und des hinteren Differentiales 20 in dieser Reihenfolge
verschoben bzw. geschaltet, um die aktive Fahrfähigkeit statt der Fahrstabili
tät zu betonen. Somit hat das zentrale Differential 12 die größere Differential-
Rotation dN, bei welcher der Wert des Gewichtes derart verändert wird, daß
die aktive Fahrbarkeit betont wird statt der Fahrstabilität.
Wenn die Differential-Rotation dN zunimmt, wird andererseits das Gewicht
zum Verbessern der aktiven Fahrbarkeit in der Reihenfolge zentrales Differen
tial 12, hinteres Differential 20 und vorderes Differential 19 geliefert.
Die Charakteristiken der Gierwinkel-Kompensations-Funktionen hf1 (dΦ) und
hf2 (dΦ) und hr1 (dΦ) und hr2 (dΦ) sind für das vordere und das hintere Diffe
rential 19 bzw. 20 vorgegeben, wie es in den Fig. 13 und 14 gezeigt ist.
Vergleicht man die Charakteristiken der Differentiale 12, 19 und 20, wenn die
Differential-Rotation dN ansteigt, vollzieht das zentrale Differential 12 die
langsamste Änderung unter den drei Differentialen 12, 19 und 20. Das
vordere Differential 19 vollzieht die schnellste Änderung in der Gierwinkel-
Kompensations-Funktion. Das hintere Differential 20 hat von den drei eine
mittlere Charakteristik. Mit anderen Worten unterscheiden sich die Charak
teristiken der Gierwinkel-Kompensations-Funktionen hf1 (dΦ und hf2 (dΦ)
deutlich voneinander, wenn der Wert der Gierwinkel-Differenz dΦ relativ klein
ist. Dies bedeutet, daß die Steuerung zum Verbessern der aktiven Fahrfähig
keit sich von jener zum Verbessern der Fahrstabilität durch Einstellen des
Wertes der Gierwinkel-Kompensationen unterscheidet, bei denen die Differen
tial-Rotation dN relativ klein ist. Die Eigenschaften der Gierwinkel-Kompensa
tions-Funktionen hr1 (dNR) und hr2 (dNR) unterscheiden sich voneinander,
wenn die Differential-Rotation dNR relativ klein ist. Diese Eigenschaften des
hinteren Differentiales 20 sind jedoch nicht so bemerkenswert bzw. ausge
prägt wie jene des vorderen Differentiales 19.
Vor der Bestimmung der endgültigen Begrenzungskräfte FC, FF und FR zum
Begrenzen der Differentialwirkung werden die Begrenzungskräfte FC, FF und
FR auf der Grundlage des Gierwinkels kompensiert. Unter Bezugnahme auf
Fig. 5 wird nachstehend eine Prozedur zum Berechnen der endgültigen Gier
winkel-Kompensation für die Begrenzungskräfte des FC, FF und FR auf der
Grundlage der Gierwinkel-Differenz dΦ zwischen dem Ziel-Gierwinkel ΦT und
dem tatsächlichen Gierwinkel ΦR beschrieben.
Die Steuereinheit 22 empfängt die Fahrzeug-Geschwindigkeit V, den tatsächli
chen Gierwinkel ΦR, den Lenkwinkel R, die Differential-Rotation des vorderen
Differentiales dNF, die Differential-Rotation des zentralen Differentiales dNC
und die Differential-Rotation des hinteren Differentiales dNR (Schritt P1).
Als nächstes berechnet die Steuereinheit 22 den Ziel-Gierwinkel ΦT (Schritt P2).
Der Ziel-Gierwinkel ΦT wird wie folgt ausgedrückt: ΦT = K * ΦS,
wobei K ein Fahrzeug-Geschwindigkeits-Kompensations-Koeffizient ist, welcher exponentiell ansteigt, wenn die Fahrzeug-Geschwindigkeit zunimmt, wie es in Fig. 15 gezeigt ist, und
wobei ΦS ein Lenkwinkel-Kompensations-Koeffizient ist, welcher im wesentli chen proportional zunimmt, wenn der Lenkwinkel zunimmt, wie es in Fig. 16 gezeigt ist.
wobei K ein Fahrzeug-Geschwindigkeits-Kompensations-Koeffizient ist, welcher exponentiell ansteigt, wenn die Fahrzeug-Geschwindigkeit zunimmt, wie es in Fig. 15 gezeigt ist, und
wobei ΦS ein Lenkwinkel-Kompensations-Koeffizient ist, welcher im wesentli chen proportional zunimmt, wenn der Lenkwinkel zunimmt, wie es in Fig. 16 gezeigt ist.
Dann vergleicht die Steuereinheit 22 den Ziel-Gierwinkel ΦT mit dem tatsäch
lichen Gierwinkel ΦR (Schritt P3). Wenn der Ziel-Gierwinkel ΦT derselbe ist
wie der tatsächliche Gierwinkel ΦR, setzt die Steuereinheit 22 die Differential
wirkung-Steuerung ohne Ändern der Begrenzungskräfte FC, FF und FR für das
zentrale, das vordere und das hintere Differential 12, 19 bzw. 20 fort. Wenn
der Ziel-Gierwinkel ΦT größer ist als der tatsächliche Gierwinkel ΦR, wenn mit
anderen Worten das Fahrzeug eine Untersteuerungs-Neigung hat, kompensiert
die Steuereinheit 22 die Begrenzungskräfte FC, FF und FR auf der Grundlage
der Gierwinkel-Differenz dΦu (Schritte P4, P5 und P6). Wenn die Gierwinkel-
Differenz dΦu zunimmt, steuert die Steuereinheit 22 die Kupplung 50, um die
Begrenzungskräfte FR, FC und FF für das hintere, für das zentrale und für das
vordere Differential 20, 12 und 19 in dieser Reihenfolge zu erhöhen. Im
Ergebnis ist die Widerstandskraft der Hinterräder gegen Seitenkräfte ver
mindert, so daß das Fahrzeug in Richtung auf eine Übersteuerungs-Charak
teristik gesteuert wird. Weiterhin die Begrenzungskraft des vorderen Differen
tiales relativ niedrig. Somit haben die Vorderräder gegenüber den Seitenkräf
ten Widerstandskräfte bzw. sind resistent hiergegen, so daß sich eine verbes
serte Lenkfähigkeit bzw. Kurvenfahr-Fähigkeit ergibt.
Wenn andererseits der tatsächliche Gierwinkel ΦR größer ist als der tatsächli
che Gierwinkel ΦT, beurteilt die Steuereinheit 22 weiterhin, ob die Gierwinkel-
Differenz dΦO größer ist als ein vorbestimmter Wert oder nicht (Schritte P7
und P8). Wenn die Differenz dΦO größer ist als der vorbestimmte Wert,
hemmt die Steuereinheit 22 die Differentialwirkungen der Differentiale 19, 12
und 20. In diesem Fall verändert die Steuereinheit die Begrenzungskräfte FF,
FC und FR nicht. Demzufolge wird verhindert, daß die Fahrstabilität des
Fahrzeuges sich verschlechtert.
Wenn bei dieser Beurteilung die Differenz dΦO kleiner ist als der vorbestimmte
Wert, wenn mit anderen Worten die Übersteuerungs-Neigung nicht ausge
prägt ist, erhöht die Steuereinheit 22 die Begrenzungskräfte FC, FF und FR
des zentralen, des vorderen und des hinteren Differentiales 12, 19 bzw. 20
in dieser Reihenfolge, wenn die Differenz dΦO ansteigt (Schritt P10). In dieser
Steuerung wird, wenn die Begrenzungskraft FC des zentralen Differentiales
12 vermindert wird, eine Antriebskraft-Differenz zwischen den Vorder- und
Hinterrädern ausgeglichen, um eine Bremsneigung bei enger Kurvenfahrt zu
erzeugen und somit die Untersteuerungs-Neigung zu erleichtern. Wenn dar
über hinaus die Begrenzungskraft FF des vorderen Differentiales 20 ansteigt,
wird die Lenkcharakteristik des Fahrzeuges weiterhin zur Untersteuerungs-
Neigung modifiziert. Dies liegt daran, daß der Widerstand der Vorderräder
gegen die Seitenkraft vermindert wird. Im nächsten Schritt nimmt die Begren
zungskraft FR zu, so daß das Fahrzeug eine verbesserte Geradeausfahrt-
Eigenschaft als auch die Modifikation in Richtung auf die Untersteuerungs-
Charakteristik erzielen kann.
Die Kompensation auf der Grundlage des Gierwinkels wird ermittelt gemäß
der zuvor erwähnten Prozedur. Dann berechnet die Steuereinheit 22 die
endgültigen Begrenzungskräfte FF, FC und FR des vorderen, des zentralen
und des hinteren Differentiales 19, 12 bzw. 20 (Schritt P11).
Wenn die Gierwinkel-Differenz dΦO über den vorbestimmten Winkel hinaus
ansteigt, kann die Steuereinheit 22 alternativerweise nur das vordere Diffe
rential 19 freigeben, indem der Steuerstrom einen Wert von 0 erhält. Demzu
folge kann die Betriebsbereitschaft bzw. Operabilität des Fahrzeuges verbes
sert werden, um aus einem dringenden Fahrzustand bzw. einer Fahrsituation
"herauszukommen" .
Nachstehend wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
beschrieben: Die Beschreibung erfolgt nur für das hintere Differential 20 und
nicht für die anderen Differentiale 12 und 19, da die Prozedur zum Erhalten
der Begrenzungskraft der Differentialwirkung für die anderen Differentiale
gleich ist.
Die Steuereinheit 22 berechnet ein Gewicht bzw. eine Gewichtung
KR1 = kr1 (dNR) auf der Grundlage einer Gewichtsfunktion kr1 (dNR) zum
Verbessern einer aktiven Fahrfähigkeit, bei welcher das Fahrzeug eine größere
Betriebsbereitschaft bzw. Operabilität insbesondere bei einer Kurvenfahrt
erhalten kann, und berechnet ein Gewicht KR2 = kr2 (dNR) auf der Grundla
ge einer Gewichtsfunktion kr2 (dNR) zum Verbessern einer Fahrstabilität
(ähnlich Schritt T1 in Fig. 4). Der Wert der Gewichte ändert sich von 0,0 bis
1,0, wie es in Fig. 19 gezeigt ist, wenn die Differential-Rotation dNR des
zentralen Differentiales 20 verändert wird. Wenn gemäß Fig. 19 die Differenti
al-Rotation-Geschwindigkeit dNR über einen vorbestimmten Wert hinaus
ansteigt, ändert sich der Wert der Gewichtsfunktion kr1 (dNR) von 0 nach 1.
Im Gegensatz hierzu nimmt das Gewicht kr2 (dNR) einen Wert von etwa 1 an,
wenn die Differential-Rotation dNR kleiner ist als ein vorbestimmter Wert.
Darüber verändert sich der Wert der Gewichtsfunktion kr2 (dNR) von 1 nach
0, wie es in Fig. 19 gezeigt ist. Der Wert der Gewichtsfunktion wird auf der
Grundlage der folgenden Tatsache eingestellt. Wenn die Begrenzungskraft FR
vermindert wird, kann die aktive Fahrfähigkeit verbessert werden. Wenn
andererseits die Begrenzungskraft FR ansteigt zum Begrenzen der Differential
wirkung, ist die Fahrstabilität verbessert.
In der dargestellten Ausführungsform berechnet die Steuereinheit 22 ein
Verteilungs-Verhältnis S der von dem Motor erzeugten Antriebskraft für das
hintere Differential 20, welche von dem zentralen Differential 12 übertragen
ist. Die Steuereinheit 22 bestimmt Kompensationen HR1, HR2 zum Kom
pensieren der Begrenzungskraft FR der Differentialwirkung des hinteren
Differentiales 20 unter Berücksichtigung des Verteilungsverhältnisses, und
zwar gemäß einer ähnlichen Prozedur wie in Schritt T2 in Fig. 4. Die Kom
pensationen HR1 und HR2 werden bestimmt auf der Grundlage einer Ver
teilungs-Verhältnis-Kompensations-Funktion hr1 (S) zum Betonen der aktiven
Fahrfähigkeit und einer Verteilungs-Verhältnis-Kompensations-Funktion hr2
(S) zum Betonen der Fahrstabilität, das heißt, HR1 = hr1 (S) und HR2 = hr2
(S).
In der dargestellten Ausführungsform sind die Verteilungs-Verhältnis-Funktio
nen hr1 (S) und hr2 (S) mit Charakteristiken versehen, wie sie jeweils in Fig. 20
gezeigt sind. Wenn gemäß Fig. 20 das Verteilungs-Verhältnis an das
hintere Differential 20 ansteigt, vermindert sich der Wert der Verteilungs-
Verhältnis-Kompensations-Funktion hr1 (S), allmählich von dem Wert 2. Im
Gegensatz hierzu nimmt der Wert der Verteilungs-Kompensation-Funktion hr2
(S) allmählich von dem Wert 0 zu. Die Begrenzungskraft FR für das hintere
Differential 20 wird erhöht unter Begrenzung der Differentialwirkung zwischen
dem rechten und linken Hinterrad, so daß die Fahrstabilität des Fahrzeuges
verbessert wird. Andererseits wird die Begrenzungskraft FR des hinteren
Differentiales 20 vermindert, um die Differentialwirkung zwischen dem rech
ten und dem linken Hinterrad zu erleichtern, um hierdurch einen Schlupf der
Räder zu unterdrücken.
Als nächstes erneuert die Steuereinheit 22 die Werte der Gewichte KR1 und
KR2 (ähnlich Schritt T3 in Fig. 4) unter Berücksichtigung der Kompensationen
HR1 und HR2. Die Begrenzungskraft FR der Differentialwirkung wird geliefert
auf der Grundlage einer Funktion der Differential-Rotation dNR. Zu diesem
Zweck sind vorgesehen eine Steuerfunktion fr1 (dNR) zum Betonen der
aktiven Fahrfähigkeit und einer Steuerfunktion fr2 (dNR) zum Betonen der
Fahrstabilität. Der Wert der Begrenzungskraft FR wird berechnet auf der
Grundlage der Werte der Funktionen fr1 und fr2 unter Berücksichtigung der
Gewichte KR1 und KR2. Das heißt, die Begrenzungskraft FR wird vorgesehen
wie folgt; FR = {KR1 * fr1 (dNR) + KR2 * fr2 (dNR)}/(KR1 + KR2) (ähn
lich Schritt T4 in Fig. 4).
Die Steuerfunktion fr1 (dNR) nimmt einen Wert an, wie es in Fig. 21 gezeigt
ist. Das heißt, wenn die Differential-Rotation dNR in einem Bereich ansteigt, in welchem die Differential-Rotation dNR relativ klein ist, erhöht sich die
Begrenzungskraft FR relativ schnell. Hiernach, selbst wenn die Differential-
Rotation dNR zunimmt, ist die Zunahme der Begrenzungskraft FR nicht so
groß wie für einen kleinen Wert der Differential-Rotation dNR. Die Steuerfunk
tion fr2 (dNR) zum Betonen der Fahrstabilität hat eine Charakteristik, wie es
in Fig. 22 gezeigt ist. Die Begrenzungskraft FR ist im wesentlichen proportional
zur Differential-Rotation dNR. Hiernach ist die Zunahme der Begrenzungskraft
FR vermindert, wenn die Differential-Rotation dNR zunimmt. In einem Bereich,
in welchem die Differential-Rotation dNR relativ groß ist, ist die Zuname der
Begrenzungskraft FR erhöht, wenn die Differential-Rotation dNR ansteigt.
Die Prozeduren zum Bestimmen der Werte der Begrenzungskräfte FC und FF
für das zentrale und für das vordere Differential 12 bzw. 19 sind dieselben
wie für die Begrenzungskraft FR für das hintere Differential 20. Daher werden
diese hier nicht detailliert erörtert.
Zum Beispiel haben die Gewichtsfunktion kf1 (dNF) und kf2 (dNF) für das
vordere Differential 19 Charakteristiken, wie sie in Fig. 23 gezeigt sind und
welche ähnlich den Charakteristiken sind, die für die vorherige Ausführungs
form in Fig. 11 gezeigt sind. Die Gewichtsfunktion kf1 des vorderen Diffe
rential 19 zum Betonen der aktiven Fahrfähigkeit nimmt einen Wert von im
wesentlichen 0 an, bis die Differential-Rotation dNF über einen vorbestimmten
Wert hinaus ansteigt. Hiernach nimmt der Wert der Gewichtsfunktion kf1
abrupt zu, wenn die Differential-Rotation dNF ansteigt. Dann hält die Ge
wichtsfunktion kf1 den Wert von im wesentlichen 1, und zwar unabhängig
von der Zunahme der Differential-Rotation dNF. Andererseits nimmt die
Gewichtsfunktion kf2 (dNF) einen Wert von im wesentlichen 1 an, bis die
Differential-Rotation dNF einen vorbestimmten Wert erreicht, und vermindert
sich abrupt auf einen Wert von im wesentlichen 0, wenn die Differential-Rota
tion dNF ansteigt. Hiernach hält die Funktion kf2 (dNF) den Wert von im
wesentlichen 0, und zwar unabhängig von der Zunahme der Differential-
Rotation dNF. Das vordere Differential 19 wird gesteuert, um die Fahrstabili
tät zu betonen, verglichen mit dem hinteren Differential 20, und zwar bis die
Differential-Rotation dNF den vorbestimmten Wert erreicht. Wenn nämlich die
Differential-Rotation dNF zunimmt, wird das vordere Differential 19 nicht
umgeschaltet, um die Fahrstabilität zu betonen, bis die Differential-Rotation
dN einen größeren Wert annimmt, und zwar verglichen mit dem hinteren
Differential 20.
Wenn bei dieser Ausführungsform die Begrenzungskraft FC des zentralen
Differentiales 12 ansteigt, ist das Verteilungs-Verhältnis S der Antriebskraft
auf das hintere Differential vermindert. Gewöhnlich wird das Antriebskraft-
Verteilungs-Verhältnis S des hinteren Differentiales 20 relativ zu dem vor
deren Differential 19 in dem zentralen Differential 12 von etwa 60 : 40
auf 50 : 50 verändert. Wenn das Verteilungsverhältnis S zu 40 : 60 vor
gesehen ist, ist die Begrenzungskraft FC des zentralen Differentiales 12
vermindert.
Alternativerweise können die Verteilungs-Verhältnis-Kompensations-Funktio
nen hr1 (S) und hr2 (S) eingestellt werden, wie es in Fig. 24 gezeigt ist. In
dieser Ausführungsform werden die Werte der Funktionen unterschiedlich von
der in Fig. 20 gezeigten Charakteristik verändert. Das heißt, wenn das Ver
teilungs-Verhältnis an das hintere Differential 20 ansteigt, nimmt der Wert der
Verteilungs-Verhältnis-Kompensations-Funktion hr1 (S) allmählich von dem
Wert von 0 zu. Im Gegensatz hierzu nimmt der Wert der Verteilungs-Kom
pensations-Funktion hr2 (S) allmählich von dem Wert von 2 ab. Die Charak
teristik der Funktionen hr1 (S) und hr2 (S) in Fig. 24 sind zu jenen umgekehrt,
die in Fig. 20 gezeigt sind. Somit können andere Fahreigenschaften des
Fahrzeuges erhalten werden, die sich von der vorherigen Ausführungsform
der Fig. 20 unterscheiden. Bei dieser Ausführungsform wird die Begrenzungs
kraft FC des zentralen Differentiales 12 erhalten über dieselbe Prozedur wie
in der zuvor erwähnten vorherigen Ausführungsform.
Claims (14)
1. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung eines Fahrzeuges, mit:
- - einem Zwischenachs-Differential (12), welches zwischen Achsen (15, 17) angeordnet ist, um eine Differentialwirkung zwischen den Achsen (15, 17) zu vollziehen,
- - zumindest einem Zwischenrad-Differential (19, 20), welches zwi schen Rädern (16, 18) angeordnet ist, um eine Differentialwirkung zwischen den Rädern (16, 18) zu vollziehen,
- - einer Parameter-Einstelleinrichtung zum Erfassen eines Fahrzeug- Fahrtzustandes (dNC, dNF, dNR) und zum Einstellen eines vorbe stimmten Parameters auf der Grundlage des erfaßten Fahrzeug- Fahrtzustandes,
- - einer Ziel-Gierwinkel-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Ziel- Gierwinkels (ΦT) des Fahrzeuges auf der Grundlage des Parame ters,
- - einer Gierwinkel-Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines tat sächlichen Gierwinkels (ΦR) des Fahrzeuges, während es fährt, und
- - einer Differential-Steuereinrichtung (22) zum Steuern einer Diffe rentialwirkung des Zwischenachs- und des Zwischenrad-Differen tiales (12,19, 20) auf der Grundlage einer Abweichung (dΦ) zwi schen dem tatsächlichen Gierwinkel (ΦR) und dem Ziel-Gierwinkel (ΦT) des Fahrzeuges.
2. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Steuereinrichtung (22) eine Differential-Begrenzungskraft (FC) zum
Begrenzen der Differentialwirkung des Zwischenachs-Differentiales (12)
verglichen mit dem Zwischenrad-Differential (19, 20) erhöht, wenn der
Ziel-Gierwinkel (ΦT) kleiner ist als der tatsächlich Gierwinkel (ΦR).
3. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei
ein vorderes Zwischenrad-Differential (19) zwischen Vorderrädern (16)
und ein hinteres Zwischenrad-Differential (20) zwischen Hinterrädern
(18) angeordnet ist, wobei die Differential-Steuereinrichtung (22) die
Differential-Begrenzungskraft (FR) des hinteren Differentiales (20)
verglichen mit den anderen Differentialen (12, 19) erhöht, wenn der
Ziel-Gierwinkel (ΦT) größer ist als der tatsächliche Gierwinkel (ΦR).
4. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei
ein vorderes Zwischenrad-Differential (19) zwischen Vorderrädern (16)
und ein hinteres Zwischenrad-Differential (20) zwischen Hinterrädern
(18) angeordnet ist, wobei die Differential-Steuereinrichtung (22) die
Differential-Begrenzungskraft (FC) des Zwischenachs-Differentiales
(12) verglichen mit dem vorderen und dem hinteren Differential (19,
20) erhöht, wenn der Ziel-Gierwinkel (ΦT) kleiner ist als der tatsächliche
Gierwinkel (ΦR).
5. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei
ein vorderes Zwischenrad-Differential (19) zwischen Vorderrädern (16)
und ein hinteres Zwischenrad-Differential (20) zwischen Hinterrädern
(18) angeordnet ist, wobei die Differential-Steuereinrichtung (22) die
Differential-Begrenzungskraft (FR) des hinteren Differentiales (20)
verglichen mit dem vorderen Differential (19) erhöht und die Differenti
al-Begrenzungskraft (FC) des Zwischenachs-Differentiales (12) ver
glichen mit dem vorderen Differential (19) erhöht, wenn der Ziel-Gier
winkel (ΦT) größer ist als der tatsächliche Gierwinkel (ΦR).
6. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, wobei die Differential-Steuereinrichtung (22) das Steuern der Diffe
rentialwirkung beendet, um zu verhindern, daß sich die Differential-
Begrenzungskraft (FC, FF, FR) ändert, wenn der tatsächliche Gierwin
kel (ΦR) sehr viel größer ist als der Ziel-Gierwinkel (ΦT).
7. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die
Differential-Steuereinrichtung (22) die Differential-Begrenzungskraft
(FF) des vorderen Differentiales (19) vermindert, wenn der tatsächliche
Gierwinkel (ΦR) sehr viel größer ist als der Ziel-Gierwinkel (ΦT).
8. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung eines Fahrzeuges mit:
- - einer Verteilungsvorrichtung (12), welche zwischen Achsen (15, 17) angeordnet ist zum Verteilen einer Antriebskraft auf die Vor der- und Hinterräder (16, 18),
- - einer Parameter-Einstelleinrichtung zum Erfassen eines Fahrtzu standes des Fahrzeuges und zum Einstellen eines bestimmten Parameters (dNF, dNR) auf der Grundlage des Fahrtzustandes,
- - einer Differential-Steuereinrichtung (22) zum Steuern einer Diffe rential-Begrenzungskraft (FF, FR) von zumindest einem Zwischen rad-Differential (19, 20), und
- - einer Begrenzungskraft-Änderungseinrichtung zum Ändern der Differential-Begrenzungskraft (FF, FR) gemäß einem Verteilungs verhältnis (S) zwischen den Vorder- und Hinterrädern (15, 17), welches durch die Verteilungsvorrichtung (12) festgelegt ist.
9. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein
vorderes Zwischenrad-Differential (19) zum Vollziehen einer Differenti
alwirkung zwischen einem rechten und einem linken Vorderrad (16)
und ein hinteres Zwischenrad-Differential (20) zum Vollziehen einer
Differentialwirkung zwischen einem rechten und einem linken Hinterrad
(18) vorgesehen ist, wobei die Änderungseinrichtung (22) die Begren
zungskraft (FF) der Differentialwirkung für eines (19) der Differentiale
(19, 20) vermindert, wenn das Drehmoment-Verteilungs-Verhältnis von
dem einen (19) von vorderem und hinterem Differential (19, 20) an
steigt.
10. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein
vorderes Zwischenrad-Differential (19) zum Vollziehen einer Differenti
alwirkung zwischen einem rechten und einem linken Vorderrad (16)
und ein hinteres Zwischenrad-Differential (20) zum Vollziehen einer
Differentialwirkung zwischen einem rechten und einem linken Hinterrad
(18) vorgesehen ist, wobei die Änderungseinrichtung (22) die Begren
zungskraft (FF) der Differentialwirkung für eines (19) der Differentiale
(19, 20) erhöht, wenn das Drehmoment-Verteilungs-Verhältnis von
dem einen (19) von vorderem und hinterem Differential (19, 20) an
steigt.
11. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein
vorderes Zwischenrad-Differential (19) zum Vollziehen einer Differenti
alwirkung zwischen einem rechten und einem linken Vorderrad (16)
und ein hinteres Zwischenrad-Differential (20) zum Vollziehen einer
Differentialwirkung zwischen einem rechten und einem linken Hinterrad
(18) vorgesehen ist, wobei, wenn das Drehmoment-Verteilungs-Ver
hältnis von einem (19) von vorderem und hinterem Differential (19, 20)
ansteigt, die Änderungseinrichtung (22) die Begrenzungskraft (FR) der
Differentialwirkung für das andere (20) der Differentiale (19, 20) er
höht.
12. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein
vorderes Zwischenrad-Differential (19) zum Vollziehen einer Differenti
alwirkung zwischen einem rechten und einem linken Vorderrad (16)
und ein hinteres Zwischenrad-Differential (20) zum Vollziehen einer
Differentialwirkung zwischen einem rechten und einem linken Hinterrad
(18) vorgesehen ist, wobei, wenn das Drehmoment-Verteilungs-Ver
hältnis von einem (19) von vorderem und hinterem Differential (19, 20)
ansteigt, die Änderungseinrichtung (22) die Begrenzungskraft (FR) der
Differentialwirkung für das andere (20) der Differentiale (19, 20) ver
mindert.
13. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis
12, wobei der Parameter eine Differenz (dNF, dNR) einer Rotations-
Geschwindigkeit zwischen dem rechten und linken Rad ist.
14. Differentialwirkungs-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis
13, wobei das Verteilungsverhältnis der Antriebskraft zwischen dem
vorderen Differential (19) und dem hinteren Differential (20) zwischen
40 : 60 und 50 : 50 verändert wird.
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |