DE19539670B4

DE19539670B4 - Drehmomentverteilungs-Steuersystem

Info

Publication number: DE19539670B4
Application number: DE19539670A
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Wako Konishi; Tetsurou Wako Hamada; Yoshihiro Wako Kanamaru
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-10-27
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2015-10-26
Also published as: DE19539670A1; JP3008250B2; US5752575A; JPH08121571A

Abstract

Drehmomentverteilungs-Steuersystem in einem Fahrzeug, umfassend:
ein Getriebe (2) und eine Kupplungsanordnung (3_R,3_L), welche ein linkes und ein rechtes Nicht-Hauptantriebsrad (W_RVW_RR) des Fahrzeugs miteinander verbinden, um zwischen dem linken und dem rechten Nicht-Hauptantriebsrad (W_RL, W_RR) ein Drehmoment zu übertragen,
ein Steuermittel (U) zum Steuern der Drehmomentübertragungskapazität (F_X) der Kupplungsanordnung (3_R,3_L), beruhend auf der Querbeschleunigung des Fahrzeugs,
wobei das Steuermittel (U) die Drehmomentübertragungskapazität (F_X) gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung erhöht, wenn die Querbeschleunigung geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und wobei das Steuermittel (U) die Drehmomenfübertragungskapazität (F_X) gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung verringert, wenn die Querbeschleunigung größer als der vorbestimmte Wert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drehmomentverteilungs-Steuersystem in einem Fahrzeug, umfassend ein Getriebe und eine Kupplungsanordnung, welche ein linkes und ein rechtes Nicht-Hauptantriebsrad des Fahrzeug verbinden, um zwischen diesen ein Drehmoment zu übertragen, sowie ein Steuermittel zum Steuern der Drehmomentübertragungskapazität der Kupplungsanordnung.

Ein derartiges Drehmomentübertragungs-Steuersystem ist aus der JP 5-131855 A bekannt.

Bei dem bekannten Drehmomentübertragungs-Steuersystem kann die Antriebskraft an einem Rad erzeugt werden, welches während einer Kurvenbewegung des Fahrzeug als ein äußeres Rad wirkt, und die Bremskraft kann an einem Rad erzeugt werden, welches als ein inneres Rad wirkt, indem ein Drehmoment von dem inneren Rad das äußere Rad übertragen wird. Zusätzlich kann die Antriebskraft an dem äußeren Rad erzeugt werden und die Bremskraft kann an dem inneren Rad erzeugt werden, indem ein Drehmoment von dem äußeren Rad auf das innere Rad übertragen wird, wodurch das Hochgeschwindigkeits-Stabilitätsverhalten verbessert wird.

Bei einem derartigen Drehmomentverteilungs-Steuersystem können die Größen der Antriebskraft und der Bremskraft (nämlich die Größe der Drehmomentübertragungskapazität der Drehmomentübertragungskupplung, welche zwischen den linken und rechten Bädern angebracht ist) derart gesteuert werden, daß sie proportional zur Größe der Querbeschleunigung des Fahrzeugs sind. Mit anderen Worten, während eines schnellen Kurvenfahrens des Fahrzeugs mit einer großen Beschleunigung werden eine große Antriebskraft und eine große Bremskraft erzeugt und während eines langsamen Kurvenfahrens des Fahrzeugs mit einer kleinen Beschleunigung werden eine kleine Antriebskraft und eine kleine Bremskraft erzeugt.

Wenn das Fahrzeug in einer Kurve fährt, neigt der Fahrzeugrumpf dazu, sich in einer Kurvenrichtung nach unten und aus wärts zu bewegen. Aus diesem Grund wird eine Bodenlast des inneren Rads verringert, entsprechend einer Zunahme der Querbeschleunigung, und die größte Reibungskraft zwischen einem Reifen und einer Straßenoberfläche (d.h. ein Radius eines Reibungskreises des Reifens) wird ebenso verringert. Andererseits wird die Antriebskraft oder die Bremskraft für das innere Rad derart gesteuert, daß sie gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung erhöht wird, wie vorangehend beschrieben. Aus diesem Grund entsteht, wenn die Querbeschleunigung einen vorbestimmten Wert annimmt oder diesen übersteigt das folgende Problem: Die Antriebskraft oder die Bremskraft des inneren Rads übersteigt die größte Reibungskraft zwischen dem Reifen und der Straßenoberfläche und daher kann das innere Rad nicht eine ausreichende Kurvenkraft erzeugen. Wenn die Antriebskraft oder die Bremskraft des inneren Rads auf einen kleinen Wert gesetzt wird, um einen derartigen Nachteil zu vermeiden, ist es unmöglich, das gewünschte Kurvenverhalten und das gewünschte Hochgeschwindigkeits-Stabilitätsverhalten in einem Bereich geringer Querbeschleunigung zu erhalten.

Die DE 39 08 152 A1 offenbart eine Vorder- und Hinterradantriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, bei welcher die Antriebskraft eines Motors ebenfalls auf die Vorder- und Hinterräder verteilt wird. Weiterhin wird in Abhängigkeit vom Fahrzustand die Verteilung des Antriebsdrehmomentes an den Hinterrädern beeinflußt, so dass beim Durchfahren einer Kurve das Antriebsdrehmoment eines kurvenäußeren Hinterrads größer ist, als das Antriebsdrehmoment eines kurveninneren Hinterrads. So wird das Kurvenfahrvermögen in niedrigen und mittleren Geschwindigkeitsbereichen verbessert. Soll im Hochgeschwindigkeitsbereich eine höhere Laufstabilität erreicht werden, wird das Antriebsdrehmoment am kurveninneren Hinterrad bezüglich des Antriebsdrehmoments am kurvenäußeren Hinterrad erhöht.

Aus der DE 39 12 349 A1 ist eine Antriebskraft-Verteilersteuervorrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei welcher die Antriebskraft einer Brennkraftmaschine über ein vorderes Differential auf vordere Laufräder übertragen wird und über ein hinteres Differential auf hintere Laufräder übertragen wird. Die Verteilung der Antriebskraft auf die hinteren Laufräder wird beruhend auf verschiedenen Größen bestimmt; beispielsweise beruhend auf einer Querbeschleunigung.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drehmomentverteilungs-Steuersystem in einem Fahrzeug vorzusehen, mit welchem das Kurvenfahrverhalten eines Fahrzeugs verbessert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1 – 4 definierten Drehmomentverteilungs-Steuersysteme gelöst.

Mit den vorangehenden Merkmalen der vorliegenden Erfindung wird in einem Bereich geringer Querbeschleunigung, in dem die Querbeschleunigung geringer als der vorbestimmte Wert ist, die Drehmomentübertragungskapazität der Kupplung gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung erhöht, und daher wird die Bremskraft oder die Antriebskraft für ein Rad,welches während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs als ein inneres Rad wirkt, erhöht, um ein gutes Kurvenverhalten und ein gutes Hochgeschwindigkeits-Stabilitätsverhalten vorzusehen. In einem Bereich hoher Querbeschleunigung, in welchem die Querbeschleunigung größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, wird die Drehmomentübertragungskapazität der Drehmomentübertragungskupplung gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung verringert, und daher wird die Bremskraft oder die Antriebskraft für das innere Rad verringert, um eine Kuruvenkraft sicherzustellen.

Die vorangehenden und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform augenscheinlich, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird.

1 ist eine schematische Darstellung einer Gesamtanordnung eines Frontmotor-Vorderradantriebsfahrzeugs, umfassend ein Drehmomentverteilungs-Steuersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Graph, welcher die Beziehung zwischen der zwischen einem Rad und einer Straßenoberfläche wirkenden Kraft und der Querbeschleunigung darstellt;
3A, 3B und 3C sind Diagramme, welche Reibungskreise eines Reifens eines Rads zeigen, welches während einer Kurvenbewegung des Fahrzeugs als ein inneres Rad wirkt.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Mit Bezug auf 1 ist ein Getriebe M mit einem rechten Ende einer Maschine E verbunden, welche horizontal in einem vorderen Bereich eines Fahrzeugrumpfes angebracht ist. Ein linkes Vorderrad w_FL und ein rechtes Vorderrad WFR, welche Antriebsräder sind, sind durch die Maschine E und das Getriebe M angetrieben.
Ein Wechselgetriebe 2 ist zwischen Achsen 1_L und 1_R des linken und des rechten Hinterrads W_RL und W_RR als Mitlaufräder angebracht und verbindet das linke und das rechte Hinterrad WRL und W_RR derart, daß sie mit verschiedenen Drehgeschwindigkeiten gedreht werden. Eine erste Hydraulikkupplung 3_L und eine zweite Hydraulikkupplung 3_R sind in dem Wechselgetriebe 2 angebracht.
Wenn die erste Hydraulikkupplung 3_L in ihren eingerückten Zustand gebracht wird, dann wird die Drehzahl des linken Hinterrads W_RL gesenkt und die Drehzahl des rechten Hinterrads W_RR wird erhöht. Wenn die zweite Hydraulikkupplung 3_R in ihren eingerückten Zustand gebracht wird, dann wird die Drehzahl des rechten Hinterrads W_RR verringert und die Drehzahl des linken Hinterrads W_RL wird erhöht.
Insbesondere umfaßt das Wechselgetriebe 2 eine erste Welle 4, welche koaxial zu der linken und der rechten Achse 1_L und 1_R angeordnet ist, und eine zweite und eine dritte Welle 5 und 6, welche parallel zu der linken und der rechten Achse 1_L und 1_R angeordnet sind und koaxial zueinander angeordnet sind. Die erste Hydraulikkupplung 3_L ist zwischen der zweiten und der dritten Welle 5 und 6 angeordnet und die zweite Hydraulikkupplung 3_R ist zwischen der rechten Achse 1_R und der ersten Welle 4 angeordnet. Ein erstes Zahnrad 7 mit kleinerem Durchmesser, welches an der rechten Achse 1_R vorgesehen ist, kämmt mit einem zweiten Zahnrad 8 mit größerem Durchmesser, welches an der zweiten Welle 5 vorgesehen ist, und ein drittes Zahnrad 9 mit kleinerem Durchmesser, welches an der dritten Welle 6 vorgesehen ist, kämmt mit einem vierten Zahnrad 10 mit größerem Durchmesser, welches an der ersten Welle 4 vorgesehen ist. Ein fünftes Zahnrad 11, welches an der linken Achse 1_L vorgesehen ist, kämmt mit einem sechsten Zahnrad 12, welches an der dritten Welle 6 vorgesehen ist.
Das erste und das dritte Zahnrad 7 und 9 weisen die gleiche Anzahl an Zähnen auf, und das zweite und das vierte Zahnrad 8 und 10 weisen die gleiche Anzahl an Zähnen auf, welche größer ist als die Anzahl an Zähnen des ersten und des dritten Zahnrads 7 und 9. Das fünfte und das sechste Zahnrad 11 und 12 weisen die gleiche Anzahl an Zähnen auf.
Daher ist, wenn die erste Hydraulikkupplung 3_L in ihren einge rückten Zustand gebracht ist, das rechte Hinterrad W_RR mit dem linken Hinterrad W_RL durch die rechte Achse 1 _R , das erste Zahnrad 7, das zweite Zahnrad 8, die zweite Welle 5, die erste Hydraulikkupplung 3_L, die dritte Welle 6, das sechste Zahnrad 12, das fünfte Zahnrad 11 und die linke Achse 1_L verbunden. Dabei wird die Drehzahl des linken Hinterrads W_RL bezüglich der Drehzahl des rechten Hinterrads W_RR gemäß einem Verhältnis der Anzahl der Zähne des ersten Zahnrads 7 zur Anzahl der Zähne des zweiten Zahnrads 8 verringert. Insbesondere wenn die erste Hydraulikkupplung 3_L von einem Zustand, in welchem das linke und das rechte Hinterrad W_RL und W_RR mit der gleichen Drehzahl gedreht werden, in ihren eingerückten Zustand gebracht wird, wird die Drehzahl des rechten Hinterrads W_RR erhöht und die Drehzahl des linken Hinterrads W_RL wird verringert.
Wenn die zweite Hydraulikkupplung 3_R in ihren eingerückten Zustand gebracht ist, ist das rechte Hinterrad W_RR mit dem linken Hinterrad W_RL durch die rechte Achse 1_R , die zweite Hydraulikkupplung 3_R, die erste Welle 4, das vierte Zahnrad 10, das dritte Zahnrad 9, die dritte Achse 6, das sechste Zahnrad 12, das fünfte Zahnrad 11 und die linke Achse 1_L verbunden. Dabei wird die Drehzahl des linken Hinterrads W_RL bezüglich der Drehzahl des rechten Hinterrads W_RR gemäß einem Verhältnis der Anzahl der Zähne des vierten Zahnrads 10 zur Anzahl der Zähne des dritten Zahnrads 9 erhöht. Insbesondere wenn die zweite Hydraulikkupplung aus einem Zustand, in welchem das linke und das rechte Hinterrad W_RL und W_RR mit der gleichen Drehzahl gedreht werden, in ihren eingerückten Zustand gebracht wird, wird die Drehzahl des rechten Hinterrads W_RR verringert und die Drehzahl des linken Hinterrads W_RL wird erhöht.
Eingriffskräfte der ersten und der zweiten Hydraulikkupplunge 3_L und 3_R können durch Einstellen der Größe des Hydraulikdrucks, welcher auf diese Hydraulikkupplungen 3_L und 3_R ausgeübt wird, kontinuierlich gesteuert bzw. geregelt werden. Daher kann das Verhältnis der Drehzahl des linken Hinterrads W_RL zur Drehzahl des rechten Hinterrads W_RR ebenso kontinuierlich innerhalb eines Bereichs gesteuert werden, der durch ein Verhältnis der Anzahlen an Zähnen der ersten, zweiten, dritten und vierten Zahnräder 7, 8, 9 und 10 bestimmt ist.
Die folgenden Signale werden in eine elektronische Steuereinheit U eingegeben, mit welcher die erste und die zweite Hydraulikkupplung 3_L und 3_R verbunden sind: Ein Signal von einem Querbeschleunigungssensor S₁ zum Erfassen einer Querbeschleunigung des Fahrzeugrumpfes, ein Signal von einem Lenkwinkelsensor S₂ zum Erfassen eines Drehwinkels eines Lenkrads 13, ein Signal von einem Einlaßleitungs-Absolutinnendrucksensor S₃ zum Erfassen eines absoluten Innendrucks in einer Einlaßleitung der Maschine E, ein Signal von einem Maschinendrehzahlsensor S₄ zum Erfassen einer Anzahl der Umdrehungen der Maschine E und Signale von Raddrehzahlsensoren S₅ bis S₈ zum Erfassen jeweils der Drehzahl der vier Räder zum Berechnen der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Die elektronische Steuereinheit U korrigiert den Wert der Querbeschleunigung des Fahrzeugkörpers, welche durch den Querbeschleunigungssensor S₁ erfaßt wird, beruhend auf einem Drehwinkel des Lenkrads 13, welcher durch den Lenkwinkelsensor S₂ erfaßt wird, und beruhend auf Raddrehzahlen, welche durch die Raddrehzahlsensoren S₅ bis S₈ erfaßt werden, wodurch eine Querbeschleunigung frei von einer Zeitverzögerung berechnet wird. Die elektronische Steuereinheit U berechnet ferner ein Maschinendrehmoment aus Ausgaben von dem Einlaßleitungsabsolutinnendrucksensor S₃ und dem Maschinendrehzahlsensor S₄, um eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs auszuwerten.
Somit steuert die elektronische Steuereinheit U die Eingriffskräfte der ersten und der zweiten Hydraulikkupplung 3_L und 3_R beruhend auf der Quer- und der Längsbeschleunigung.
Der Betrieb der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem vorangehend beschriebenen Aufbau wird nun beschrieben.
Zunächst wird die maximale Reibungskraft (Haftkraft) zwischen einem Reifen eines Fahrzeugs, welches in einer Kurve fährt, und einer Straßenoberfläche beschrieben.
Vorausgesetzt, daß der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche konstant ist, ist die Größe der maximalen Reibungskraft zwischen dem Reifen und der Straßenoberfläche proportional zur Bodenlast des Reifens. Wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, dann sind die Bodenlasten der linken und rechten Räder gleich zueinander. Wenn jedoch das Fahrzeug in einer Kurve fährt, dann werden die Bodenlasten der Räder, welche als innere und äußere Räder während der Kurvenbewegung des Fahrzeugs dienen, bezüglich einander verändert. Während einer Kurvenbewegung des Fahrzeugs wird eine in einer Kurvenrichtung nach außen gerichtete Zentrifugalkraft an den Massenschwerpunkt des Fahrzeugs angelegt, und daher neigt der Fahrzeugrumpf dazu, in einer Kurvenrichtung nach außen und unten näher zur Straßenoberfläche bewegt zu werden. Als Ergebnis daraus entwickelt das Rad, welches während der Kurvenbewegung des Fahrzeugs als ein inneres Rad wirkt, eine Tendenz, von der Straßenoberfläche abgehoben zu werden, wodurch die Bodenlast des inneren Rades gesenkt wird. Andererseits entwickelt das während der Kurvenbewegung des Fahrzeugs als ein äußeres Rad wirkende Rad eine Tendenz, gegen die Straßenoberfläche gedrückt zu werden, wodurch die Bodenlast des äußeren Rads erhöht wird.
Die 2 ist ein Graph, welcher durch Aufzeichnen der Querbeschleunigung des Fahrzeugs auf der Abszisse und der Kraft, welche zwischen dem inneren Rad während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs und der Straßenoberfläche erzeugt wird, auf der Ordinate erstellt worden ist, wobei eine gestrichelte Linie eine Variation der maximalen Reibungskraft zwischen dem während der Kurvenbewegung des Fahrzeugs inneren Rad und der Straßenoberfläche bezüglich einer Querbeschleunigung zeigt. Wie aus diesem Graph hervorgeht, wird, wenn die Querbeschleunigung des Fahrzeugs erhöht wird, die maximale Reibungskraft zwischen dem während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs inneren Rad und der Straßenoberfläche verringert.
Die maximale Reibungskraft zwischen dem inneren Rad und der Straßenoberfläche hängt ferner von der Längsbeschleunigung ab und wird daher gemäß der Längsbeschleunigung korrigiert, welche in der vorangehend beschriebenen Art und Weise ausgewertet wird. Wenn das Fahrzeug in der Längsrichtung beschleunigt wird, dann wird die gestrichelte Linie, welche die maximale Reibungskraft zwischen dem Inneren der beiden Mitlaufräder zeigt, d.h. den hinteren Rädern während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs, und der Straßenoberfläche parallel nach oben verschoben. Wenn das Fahrzeug in Längsrichtung verzögert wird, dann wird die gestrichelte Linie nach unten parallel verschoben. Die Rate der Abnahme der maximalen Reibungskraft, welche bei einer Zunahme der Querbeschleunigung auftritt, hängt von den Charakteristiken des Fahrzeugs ab und wird theoretisch oder experimentell bestimmt.
Wenn nun das Fahrzeug mit geringerer oder mittlerer Geschwindigkeit fährt, wird eine Bremskraft auf das Innere der linken und rechten Hinterräder W_RL und W_RR während der Kurvenbewegung des Fahrzeugs ausgeübt, während eine Antriebskraft auf das Äußere der linken und rechten Hinterräder W_RL und W_RR während einer derartigen Kurvenbewegung des Fahrzeugs ausgeübt wird, um das Kurvenverhalten zu verbessern. Aus diesem Grund wird während einer Kurvenbewegung des Fahrzeugs nach links die Drehzahl des rechten Hinterrads W_RR (d.h. des äußeren Rads während der Kurvenbewegung des Fahrzeugs) erhöht und gleichzeitig wird die Drehzahl des linken Hinterrads W_RL (d.h. dem inneren Rad während der Kurvenbewegung des Fahrzeugs) verringert, in dem die erste Hydraulikkupplung 3_L in ihren eingerückten Zustand gebracht wird. Während einer Kurvenbewegung des Fahrzeugs nach rechts wird die Drehzahl des rechten Hinterrads W_RR (d.h. dem inneren Rad während der Kurvenbewegung des Fahrzeugs) verringert und gleichzeitig wird die Drehzahl des linken Hinterrads W_AL (d.h. dem äußeren Rad während der Kurvenbewegung des Fahrzeugs) erhöht, indem die zweite Hydraulikkupplung 3_R in ihren eingerückten Zustand gebracht wird.
Wenn in der vorangehend beschriebenen Art und weise die Drehzahl des äußeren Rads erhöht wird, während die Drehzahl des inneren Rads gesenkt wird, wird eine Antriebskraft in dem äußeren Rad mit erhöhter Drehzahl erzeugt, während eine Bremskraft in dem inneren Rad mit verringerter Drehzahl erzeugt wird. Die Größen der Antriebskraft und der Bremskraft werden gleich einer Drehmomentübertragungskapazität, welche durch die erste oder die zweite Hydraulikkupplung 3_L oder 3_R übertragen wird, die in ihren eingerückten Zustand gebracht ist.
Die Drehmomentübertragungskapazität (d.h. die Bremskraft des inneren Rads während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs) der ersten oder der zweiten Hydraulikkupplung 3_L oder 3_R wird wie durch eine feste Linie in 2 gemäß der Größe der Querbeschleunigung gesteuert. Insbesondere wird die Drehmomentübertragungskapazität derart gesteuert, daß sie immer kleiner ist als die größte Reibungskraft des inneren Rads während der Kurvenbewegung des Fahrzeugs, derart, daß die Drehmomentübertragungskapazität linear von 0 (Null) gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung erhöht wird, und die Drehmomentübertragungskapazität wird linear gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung von einem Punkt Q aus gesenkt, welcher kurz vor einem Punkt P ist, an welchem die Drehmomentübertragungskapazität und die größte Reibungskraft des inneren Rads während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs zueinander gleich sind. Wie dargestellt, ist, gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfin dung, die Rate der Abnahme der Drehmomentübertragungskapazität hinter dem Punkt Q ungefähr die gleiche wie diejenige der größten Reibungskraft des inneren Rads hinter einem derartigen Punkt.
Die Charakteristiken der Drehmomentübertragungskapazität werden vorher als ein Plan in einem Speicher innerhalb der elektronischen Steuereinheit U gespeichert. Während des Betriebs des Systems kann ein vorbestimmter Plan zur Verwendung aus einer Mehrzahl von Plänen ausgewählt werden, beruhend auf einem Wert der Längsbeschleunigung, oder ein Planwert in mehreren Typen von Plänen kann verwendet werden, während dieser beruhend auf der Längsbeschleunigung korrigiert wird. Zusätzlich kann ein Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche ausgewertet werden und beruhend auf diesem Reibungskoeffizient kann der Planwert ebenso korrigiert werden.
Ein durch das Steuern der Drehmomentübertragungskapazität, wie durch die feste Linie in 2 gezeigt, vorgesehener Effekt wird nachfolgend mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben.
Die 3A, 3B und 3C zeigen Reibungskreise des Reifens eines inneren Rads während einer Kurvenbewegung des Fahrzeugs entsprechend der Querbeschleunigung Y₁, Y₂ bzw. Y₃, welche in 2 gezeigt sind. Wenn der Querbeschleunigungswert von Y₁ → Y₂ → Y₃ erhöht wird, dann nimmt der Radius F des Reibungskreises des Reifens des Innenrads (d.h. die größte Reibungskraft zwischen dem Reifen und der Straßenoberfläche) ab. Wenn der Querbeschleunigungswert ein relativ kleiner Wert Y₁ ist, dann ist die Reibungskraft F groß und die Drehmomentübertragungskapazität F_x ist klein, wie in 3A gezeigt, und daher ist eine ausreichend große Kurvenkraft F_Y sichergestellt.
Wenn der Querbeschleunigungswert von Y₁ auf Y₂ erhöht wird, dann wird die größte Reibungskraft F verringert, während die Drehmomentübertragungskapazität F_X einen größten wert erreicht, wenn die Querbeschleunigung bei Y₂ ist, entsprechend dem Punkt Q in 2. Die Drehmomentübertragungskapazität F_x ist jedoch kleiner als die größte Reibungskraft F, wie in 3B gezeigt, und daher ist immer noch eine ausreichende Kurvenkraft F_Y sichergestellt. Wenn der Querbeschleunigungswert weiter von Y₂ auf Y₃ erhöht wird, dann wird die größte Reibungskraft F weiter verringert, die Drehmomentübertragungskapazität F_X wird jedoch ebenso verringert. Daher wird die Drehmomentübertragungskapazität F_X kleiner gehalten als die größte Reibungskraft F, wie in 3C gezeigt, und als Ergebnis daraus, ist immer noch die erforderliche Kurvenkraft F_Y sichergestellt.
In 2 ist die größte Reibungskraft F durch die algebraische Summe der Drehmomentübertragungskapazität F_X und der Kurvenkraft F_Y wiedergegeben, eine tatsächliche größte Reibungskraft F ist jedoch eine Vektorsumme der Drehmomentübertragungskapazität F_X und der Kurvenkraft F_Y.
Während eines Hochgeschwindigkeitsfahrens des Fahrzeugs wird eine Antriebskraft auf das Innere der linken und rechten Hinterräder W_RL und W_RR ausgeübt und eine Bremskraft wird auf das Äußere der linken und rechten Hinterräder W_RL und W_RR während der Kurvenbewegung des Fahrzeugs ausgeübt, um das Hochgeschwindigkeits-Stabilitätsverhalten zu verbessern. Im Falle des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit überschreitet, wenn die Antriebskraft F_X des inneren Rads während des Kurvenfahrens des Fahrzeugs einfach gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung erhöht wird, die Antriebskraft F_X des inneren Rads bald den Radius F des Reibungskreises eines Reifens des inneren Rads (d.h. die größte Reibungskraft F zwischen dem Reifen und der Straßenoberfläche) und somit kann die erforderliche Kurvenkraft F_Y nicht sichergestellt werden, wie bei dem vorangehend beschriebenen Fahren des Fahrzeugs mit niederer oder mittlerer Geschwindigkeit. Selbst während dieses Fahrens des Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit stellt jedoch die vorliegende Erfindung die erforderliche Kurvenkraft F_Y sicher, indem die Drehmomentübertragungskapazität F_X kleiner gehalten wird als die größte Reibungskraft, wie durch die durchgezogene Linie in 2 gezeigt.
Wie vorangehend beschrieben, wird die Drehmomentübertragungskapazität F_X der ersten und der zweiten Hydraulikkupplung 3_L und 3_R derart gesteuert, daß sie in dem Bereich höherer Querbeschleunigung verringert wird und daher wird verhindert, daß die Drehmomentübertragungskapazität F_X die größte Reibungskraft des Reifens überschreitet. Somit kann die erforderliche Kurvenkraft F_Y durch die vorliegende Erfindung immer sichergestellt werden. Ferner wird in dem Bereich geringer Querbeschleunigung, in welchem die Möglichkeit, daß die Kurvenkraft F_Y ungenügend ist, nicht auftritt, die Drehmomentübertragungskapazität F_X der ersten und der zweiten Hydraulikkupplung 3_L und 3_R gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung erhöht, und daher können ein gutes Kurvenverhalten und ein gutes Hochgeschwindigkeits-Stabilitätsverhalten sichergestellt werden.
Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die vorangehende Ausführungsform beschränkt ist, und daß verschiedene Modifikationen der Ausgestaltung vorgenommen werden können, ohne vom Sinn und Umfang der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist, abzuweichen.
Beispielsweise ist, obwohl die Verteilung des Drehmoments zwischen den linken und rechten Hinterrädern W_RL und W_RR als die Mitlaufräder in der Ausführungsform beschrieben worden ist, die vorliegende Erfindung auch für die Verteilung eines Drehmoments zwischen linken und rechten Vorderrädern W_FL und W_FR anwendbar, welche als Mitlaufräder in einem Hinterradantriebsfahrzeug dienen. Die vorliegende Erfindung ist ferner auf die Verteilung eines Drehmoments zwischen Mitlaufrädern in einem Fahrzeug anwendbar, in welchem eine Hilfsantriebsquelle, wie z.B. ein Elektromotor, mit den Hilfsantriebsrädern verbunden ist, so daß die Hilfsantriebsquelle während eines Schlupfs der Antriebsräder angetrieben wird, um einen Vierradantriebszustand vorzusehen. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung ist auf die Verteilung eines Drehmoments zwischen Nicht-Hauptantriebsrädern anwendbar, welche als Mitlaufräder definiert sind, die keine Antriebsquelle haben, und die als Mitlaufräder definiert sind, die eine Hilfsantriebsquelle haben.
Obwohl die Drehmomentübertragungskapazität F_X derart verringert wird, daß sie die größte Reibungskraft des Reifens in dem Bereich höherer Querbeschleunigung in der bevorzugten Ausführungsform nicht überschreitet, kann ferner, wenn die Drehmomentübertragungskapazität F_X derart gesteuert wird, daß sie gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung in dem Bereich höherer Querbeschleunigung verringert wird, unabhängig von der Beziehung zu der größten Reibungskraft des Reifens, ein ausreichender Effekt vorgesehen werden.
Ferner kann eine andere Kupplung, wie z.B. eine elektromagnetische Kupplung und eine Fluidkupplung anstelle der ersten und der zweiten Kupplung 3_L und 3_R verwendet werden, während eine andere Angabe des dynamischen Querzustands des Fahrzeugs, wie z.B. eine Gierrate, anstelle der Querbeschleunigung des Fahrzeugs in der Erfindung verwendet werden könnte.
Zusammengefaßt betrifft die Erfindung ein Drehmomentverteilungs-Steursystem mit einem Getriebe und zwei Hydraulikkupplungen, die zwischen einem linken und einem rechten Mitlaufrad eines Fahrzeugs angeordnet sind. Die Drehmomentübertragungskapazität der Hydraulikkupplungen wird gesteu ert, um die Verteilung eines Drehmoments zwischen den Mitlaufrädern zu bewirken. In einem Bereich geringer Querbeschleunigung wird die Drehmomentübertragungskapazität gemäß einer Zunahme einer Querbeschleunigung erhöht, um das Kurvenverhalten und das Hochgeschwindigkeits-Stabilitätsverhalten zu verbessern. In einem Bereich hoher Querbeschleunigung wird die Drehmomentübertragungskapazität gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung derart verringert, daß sie eine größte Reibungskraft eines Rads, welches während einer Kurvenbewegung des Fahrzeugs als ein inneres Rad dient, nicht überschreitet, wodurch eine Kurvenkraft sichergestellt wird.

Claims

Drehmomentverteilungs-Steuersystem in einem Fahrzeug, umfassend: ein Getriebe (2) und eine Kupplungsanordnung (3_R, 3_L), welche ein linkes und ein rechtes Nicht-Hauptantriebsrad (W_RV W_RR) des Fahrzeugs miteinander verbinden, um zwischen dem linken und dem rechten Nicht-Hauptantriebsrad (W_RL, W_RR) ein Drehmoment zu übertragen, ein Steuermittel (U) zum Steuern der Drehmomentübertragungskapazität (F_X) der Kupplungsanordnung (3_R, 3_L), beruhend auf der Querbeschleunigung des Fahrzeugs, wobei das Steuermittel (U) die Drehmomentübertragungskapazität (F_X) gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung erhöht, wenn die Querbeschleunigung geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und wobei das Steuermittel (U) die Drehmomenfübertragungskapazität (F_X) gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung verringert, wenn die Querbeschleunigung größer als der vorbestimmte Wert ist.
Drehmomentverteilungs-Steuersystem in einem Fahrzeug, umfassend: ein Getriebe (2) und eine Kupplungsanordnung (3_R, 3_L), welche ein linkes und ein rechtes Nicht-Hauptantriebsrad (W_R _L, W_RR) des Fahrzeugs miteinander verbinden, um zwischen dem linken und dem rechten Nicht-Hauptantriebsrad (W_RL, W_RR) ein Drehmoment zu übertragen, ein Steuermittel (U) zum Steuern der Drehmomentübertragungskapa zität (F_X) der Kupplungsanordnung (3_R, 3_L), beruhend wenigstens auf der Gierrate des Fahrzeugs, wobei das Steuermittel (U) die Drehmomentübertragungskapazität (F_X) gemäß einer Zunahme der Gierrate erhöht, wenn die Gierrate geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und wobei das Steuermittel (U) die Drehmomentübertragungskapazität (F_X) gemäß einer Zunahme der Gierrate verringert, wenn die Gierrate größer als der vorbestimmte Wert ist.
Drehmomentverteilungs-Steuersystem in einem Fahrzeug, umfassend: ein Getriebe (2) und eine Kupplungsanordnung (3_R, 3_L), welche ein linkes und ein rechtes Nicht-Hauptantriebsrad (W_Ri W_RR) des Fahrzeugs miteinander verbinden, um zwischen dem linken und dem rechten Nicht-Hauptantriebsrad (W_RL, W_RR) ein Drehmoment zu übertragen, ein Steuermittel (U) zum Steuernder Drehmomentübertragungskapazität (F_X) der Drehmomentübertragungskupplungsanordnung (3_R, 3_L), beruhend auf der Querbeschleunigung des Fahrzeugs, wobei das Steuermittel (U) die Drehmomentübertragungskapazität (F_x) gemäß einer Zunahme der Querbeschleunigung erhöht, wenn diese in einem Bereich ist, der geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und wobei das Steuermittel (U) die Drehmomentübertragungskapazität (F_X) während einer Kurvenbewegung bei einem Wert hält, der kleiner ist als eine größte Reibungskraft des inneren Rads von linkem und rechtem Nicht-Hauptantriebsrad (W_RL, W_RR)
Drehmomentverteilungs-Steuersystem in einem Fahrzeug, umfassend: ein Getriebe (2) und eine Kupplungsanordnung (3_R, 3_L), welche ein linkes und ein rechtes Nicht-Hauptantriebsrad (W_RL, W_RR) des Fahrzeugs miteinander verbinden, um zwischen dem linken und dem rechten Nicht-Hauptantriebsrad (W_RL, W_RR) ein Drehmoment zu über tragen, ein Steuermittel (U) zum Steuern der Drehmomentübertragungskapazität (F_X) der Kupplungsanordnung (3_R, 3_L), beruhend wenigstens auf der Gierrate des Fahrzeugs, wobei das Steuermittel (U) die Drehmomentübertragungskapazität (F_X) gemäß einer Zunahme der Gierrate erhöht, wenn diese in einem Bereich ist, der geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und wobei das Steuermittel (U) die Drehmomentübertragungskapazität(F_X)währendeiner Kurvenbewegung bei einem Wert hält, der kleiner ist als eine größte Reibungskraft des inneren Rads von linkem und rechtem Nicht-Hauptantriebsrad (W_RL, W_RR).