JP2006528573A - 少なくともパートタイム的に四輪駆動される自動車両のための制御装置 - Google Patents

Abstract

制御ユニット（８，１０）を備える少なくともパートタイム的に四輪駆動される自動車両のための制御装置において、上記制御ユニットを用いて駆動ユニット（９）の駆動トルクが、駆動ユニット（９）に恒久的に接続された一次駆動輪（６，７）と、必要に応じてトランスファークラッチ（１）を介して駆動ユニット（９）に接続され得る二次駆動輪（４，５）とに可変に分配され、前記駆動ユニット（８，１０）はトランスファークラッチ（１）にアクチュエータ装置を用いて設定されるべき目標クラッチトルクを決定する。前記制御装置は、制御ユニットがメイン制御ユニット（８）と補助制御ユニット（１０）から成り、メイン制御ユニット（８）は、検知され及び／又は決定されたパラメータに応じて目標クラッチトルクを計算し、補助制御ユニット（１０）に伝達し、補助制御ユニット（１０）は当該目標クラッチトルクを、前記アクチュエータ装置用の対応電気駆動信号に変換する。

Description

本発明は、請求項１の上位概念（所謂おいて部分）にしたがう少なくともパートタイム的に四輪駆動される自動車両のための制御装置に関する。

ＤＥ １００５４０２３ Ａ１

そのような制御装置は例えば特許文献１に記載されている。それゆえ、センタデファレンシャルロック機能としての摩擦クラッチ（トランスファークラッチ）の対応制御によって前軸の車輪と後軸の車輪との間のトルク分配比の変更のためのトルク分配装置が公知である。

以下に、これに関して普遍化して、恒久的に駆動ユニットと接続する車輪を一次駆動輪と、トランスファークラッチを介して必要に応じて駆動ユニットと接続可能な車輪を二次駆動輪と称する。

公知の制御装置では、トランスファークラッチでのトルク分配若しくはクラッチモーメントの制御のために、設定クラッチモーメントを算定した上で算定された設定クラッチモーメントをトランスファークラッチのアクチュエータ装置のための電気駆動信号に変換する制御ユニットが単に知られている。

本発明の課題は、調整精度を考慮して同時に経費・コスト低減のもとに冒頭に言及した様式の制御系を改善することにある。

この課題は、請求項１の特徴構成によって解決される。好ましい態様は従属請求項の対象である。
本発明は、制御ユニットのマスター似のメイン制御ユニットと補助制御ユニットへの実体的分割が知的最終段階の形態において特に次の利点を提供するという認識を基礎としている：

他の走行ダイナミック制御機能のためにもいずれにせよ普通一般に既に所定の自動車両系に存在する物理モデルと入力信号とをメイン制御ユニットにおけるパラメータとして使用することによって、絶対的に正確な走行力学的走行パフォーマンスを自由使用することができる。これは、他の走行ダイナミック制御系のために既に設けられている制御機器にメイン制御ユニットを一体化する場合に、付加的な経費なしで可能である。制動制御機能のための電子制御機器（例えばＡＢＳ／ＡＳＣ，ＤＳＣ，ＦＤＲとして公知）がこのために特に有利である。

更に考えられ得る重複性によってランフラット特性の改善が可能である。

本発明の考えられ得る実施例を図面に示し、以下に詳細に説明する。
図１において、パートタイム的に四輪駆動される車両を、必要に応じてトランスファークラッチ１を介して連結可能な前輪駆動部を備えた基本的に後輪駆動される自動車両の形態で示す。トランスファークラッチ１は、メイン制御ユニット８と補助制御ユニット１０を備えて構成された制御ユニットを介して調整可能である。補助制御ユニット１０は空間的にメイン制御ユニット８から分かれ、トランスファークラッチ１の近くに配置されている。

特に電子走行ダイナミックコントロール制御機器（例えばＢＭＷのＤＳＣ；ダイナミックススタビリティコントロール）の一部であるメイン制御ユニット８は、制御機器において検知及び／又は算出されるパラメータに関連して目標クラッチトルクＭ_Ｋsoll（図２も参照）を計算する。目標クラッチトルクＭ_Ｋsollは、既知の車両データバスＣＡＮを介して補助制御ユニット１０に更に案内される。補助制御ユニット１０は目標クラッチトルクＭ_Ｋsollを、アクチュエータ装置用の対応する電気的な駆動信号（例えばトランスファークラッチ１と接続した電気モータのための電流信号）に変換する。

データバスＣＡＮを介して補助制御ユニット１０は、規定の欠陥の際にランフラット機能を実行可能な更なるインプット量を受け取る。
図１に係る車両の場合、開いているトランスファークラッチ１を用いて、駆動ユニット９の全トルク（駆動パワー）が後軸３の車輪６，７に伝達される。好ましくは駆動ユニット９は燃焼原動機（Brennkraftmaschine）、トランスミッション及び少なくとも１つの駆動制御機器（ここでは詳細に示さない）から構成されている。駆動制御機器は例えばまた公知のデータバスＣＡＮを介してメイン制御ユニット８と補助制御ユニット１０とに関連している。図１において、後輪６，７は、恒久的に駆動ユニット９と接続しているので、一次駆動輪である。トランスファークラッチ１でクラッチトルクが増加すると、駆動ユニット９は前軸９の車輪４，５も駆動する。それで前輪４，５は二次駆動輪である。

メイン制御ユニット８は、目標クラッチトルクＭ_Ｋsoll算出のために、例えば次のパラメータ（図２も参照）を検出するか算出する。
アクセルペダル位置ＦＰ、ガスペダル操作の速度ｄＦＰ／ｄｔ、原動機回転数ｎ_Ｍｏｔ、原動機モーメント（＝燃焼原動機トルク）又は駆動トルクＭ_Ａｎｔ（＝トランスミッション出口側のカルダン軸トルク）、舵角ＬＷ、ヨーイング率若しくはヨーイング速度ｒ並びに全ての車輪４，５，６，７の車輪回転数ｎ_ＶＬ、ｎ_ＨＬ、ｎ_ＶＲ、ｎ_ＨＲ。これら車輪回転数ｎ_ＶＬ、ｎ_ＨＬ、ｎ_ＶＲ、ｎ_ＨＲから、メイン制御ユニット８にある別の情報に関連して、全ての車輪４，５，６，７の車輪速度ｖ_ＶＬ、ｖ_ＨＬ；ｖ_ＶＲ、ｖ_ＨＲ並びに車両速度ｖが算出される。

図２に、メイン制御ユニット８及びその補助制御ユニット１０との相互作用の更なる詳細を示す。
メイン制御ユニット８において、コントローラユニット１を用いて、オーバーステア／アンダーステアのような走行ダイナミック量とホイールスピンを考慮に入れて、目標クラッチトルクＭ_Ｋsollのための走行ダイナミック調整割合Ｍ_Ｋ
Reglerが算出される。

パイロットユニット２において、修正された基礎パイロット割合Ｍ_{Ｋ
Grund korr}が算出され、特に整合ユニット４に出力される。ダミーモーメント算出ユニット３においてホイールスピンに関連したダミーモーメントＭ_{Ｋ
Delta n}が算出され得、同様に整合ユニット４に出力される。ダミーモーメントは、例えば様々なタイヤの大きさによる駆動系の変形／ひずみに至り得る偽モーメントと解釈される。ダミーモーメントＭ_{Ｋ
Delta n}は特にホイール速度、原動機モーメント若しくは駆動トルク、車両重量及びタイヤ許容誤差要因に左右されて算出される。ダミーモーメント算出ユニット３及び／又は整合ユニット４は単に有利な更なる構成である。パイロットユニット２はまた加算器５と直接接続可能である。

修正された基礎パイロット割合Ｍ_{Ｋ Grund korr}に少なくとも等しく対応する整合ユニット４の出口モーメントＭ_{Ｋ
Koordinator}は、加算器５に更に送られる。加算器５において、整合ユニット４の出口モーメントＭ_{Ｋ
Koordinator}の、走行ダイナミック調整割合Ｍ_Ｋ
Reglerとの合計（総括）が行われる。出力ユニット６において、実際の調節されるべき目標クラッチトルクＭ_Ｋsollが最終的に決められ、補助制御機器１０に出力される。

調節されるべき目標クラッチトルクＭ_Ｋsollは、例えば整合ユニット４によって又は出力ユニット６によって他の規則がより高い優先性を獲得しないならば、制御ユニット８によって原則的に、修正された基礎パイロット割合Ｍ_{Ｋ
Grund korr}（基準パイロット）の走行ダイナミック調整割合Ｍ_Ｋ
Reglerとの合計により算出される。出力ユニット６はデータバスＣＡＮを介して補助制御機器１０から入力信号としてアクチュエータ装置の負荷程度によって予め設定された最大許容リミットトルクＭ_Ｋ
maxを受ける。このために補助制御機器１０において、特にアクチュエータ装置（例えば電気モータ）の負荷程度とトランスファークラッチ１のオイル薄片を考慮した数学的なパワーロスモデルが存在する。このリミットトルクＭ_Ｋ
maxは整合ユニット４においても考慮可能である。

トランスファークラッチを介して連結可能な前輪駆動部を備えた基本的に後輪駆動される自動車両を例とした場合の、メイン制御ユニットと補助制御ユニットを介して調整可能なトランスファークラッチを備えた一時的に四輪駆動される車両の図式図である。 メイン制御ユニットと補助制御ユニットの間で考えられ得る役割分配を示す図である。

符号の説明

１ トランスファークラッチ
４，５ 二次駆動輪
６，７ 一次駆動輪
８ メイン制御ユニット
９ 駆動ユニット
１０ 補助制御ユニット

Claims (5)

1. 制御ユニットを備える少なくともパートタイム的に四輪駆動される自動車両のための制御装置にして、上記制御ユニットを用いて駆動ユニットの駆動トルクが、駆動ユニットに恒久的に接続された一次駆動輪と、必要に応じてトランスファークラッチを介して駆動ユニットに接続され得る二次駆動輪とに可変に分配され、前記駆動ユニットはトランスファークラッチにアクチュエータ装置を用いて調節されるべき目標クラッチトルクを決定する制御装置において、
   前記制御ユニットがメイン制御ユニット（８）と補助制御ユニット（１０）を備えて構成され、メイン制御ユニット（８）は、検知され及び／又は算出されたパラメータに応じて目標クラッチトルク（Ｍ_Ｋsoll）を計算し、補助制御ユニット（１０）に伝達し、補助制御ユニット（１０）は当該目標クラッチトルク（Ｍ_Ｋsoll）を、前記アクチュエータ装置用の対応電気駆動信号に変換することを特徴とする制御装置。
2. 上記補助制御ユニット（１０）が更なるインプット量を受けて、それによって補助制御ユニットは所定の欠陥の際にランフラット機能を実行することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 上記補助制御ユニット（１０）が空間的にメイン制御ユニット（８）から切り離され、トランスファークラッチ（１）の近くに配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 上記メイン制御ユニット（８）が、他の走行ダイナミック調整機能のためにも設けられている制御器具にて一体化されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 上記メイン制御ユニット（８）と補助制御ユニット（１０）とがデータバス（ＣＡＮ）を介して相互に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置。

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