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    • 专利摘要:
    Es wird ein Giermanagementsystem für ein Fahrzeug mit einer Antriebsstrangdrehmomentsteuerung bereitgestellt, welche Sensoren aufweist, um die Änderungsrate der Gierbewegung für ein Fahrzeug zu bestimmen. Eine Steuereinrichtung erhält diese Informationen von den Sensoren, und es wird eine Einrichtung eingesetzt, welche die Informationen selektiv derart verarbeitet, daß eine entsprechende Drehmomentübertragung von den inneren Halbwellenachsen des Fahrzeugs auf die äußere Halbwellenachsen des Fahrzeugs dahingehend vorgenommen wird, daß das an die Fahrzeugräder angelegte Drehmoment geregelt wird.A vehicle yaw management system is provided with a powertrain torque control that includes sensors to determine the rate of change of yaw motion for a vehicle. A control device receives this information from the sensors, and a device is used which selectively processes the information in such a way that a corresponding torque transmission from the inner half-shaft axes of the vehicle to the outer half-shaft axes of the vehicle is carried out such that the torque applied to the vehicle wheels is regulated.
    公开号:DE102004009113A1
    申请号:DE102004009113
    申请日:2004-02-25
    公开日:2004-09-09
    发明作者:William J. Ann Arbor Kroppe
    申请人:Dana Inc；
    IPC主号:F16H48-22
    专利说明:
    [0001] Die Erfindung befaßt sichmit einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Steuern des Gieransprechverhaltenseines Fahrzeugs beim Durchfahren einer Kurve. Insbesondere befaßt sichdie Erfindung mit einem Gierbewegungs-Managementsystem, bei dem eine Antriebsstrangdrehmomentsteuerungeingesetzt wird, um das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu steuern.The invention is concernedwith a method and apparatus for controlling yaw responseof a vehicle when cornering. In particular dealsthe invention with a yaw motion management system in which a powertrain torque controlis used to control the driving behavior of the vehicle.
    [0002] Fahrzeuge haben viele Bewegungsfreiheitsgrade.Bei den meisten Analysen werden diese Bewegungsfreiheitsgrade alsBewegungen um drei senkrechte Achsen charakterisiert, nämlich eine Wankbewegungum eine von vorne nach hinten durch das Fahrzeug verlaufende Achse,eine Nickbewegung um eine von links nach rechts durch das Fahrzeugverlaufende Achse, und eine Gierbewegung um eine von der Oberseitezu der Bodenseite durch das Fahrzeug verlaufenden Achse. Die Gierbewegungeines Fahrzeugs tritt im allgemeinen auf, wenn das Fahrzeug eineKurve durchfährt,oder wenn das Fahrzeug wegen eines Traktionsverlustes nicht mehrgesteuert werden kann, und wenn es eine unkontrollierte Drehbewegungum die eigene Achse ausführt.Als Gier wird die Winkeländerungvon der ursprünglichenAusrichtung zu der anschließenden Ausrichtungbeschrieben und kann in der Maßeinheit Gradegemessen werden. Die Gierrate ist die Winkeländerung bezogen auf die Zeit,welche üblicherweisein der MaßeinheitGrad pro Zeiteinheit gemessen wird. Die Fahrzeuggierrate wird größer, wennein Fahrzeug in eine Kurve einfährt,oder eine Drehbewegung um seine eigene Achse beginnt, und sie wird kleiner,wenn die Fahrzeugausrichtung wieder im Geradeauslauf ist.Vehicles have many degrees of freedom of movement.In most analyzes, these degrees of freedom are calledCharacterized movements around three vertical axes, namely a roll movementabout an axis running from front to back through the vehicle,a pitching movement from left to right through the vehicleextending axis, and a yaw motion about one from the topto the floor through the axis of the vehicle. The yaw movementof a vehicle generally occurs when the vehicle has aTraverses a curve,or if the vehicle is no longer due to loss of tractioncan be controlled and if there is an uncontrolled rotational movementaround its own axis.As a greed, the change in anglefrom the originalAlignment to subsequent alignmentdescribed and can be in degreesbe measured. The yaw rate is the change in angle with respect to time,which usuallyin the unit of measurementDegrees per unit of time is measured. The vehicle yaw rate increases whena vehicle enters a curve,or it starts rotating around its own axis and it gets smaller,when the vehicle alignment is straight ahead again.
    [0003] In jüngster Zeit wurden Traktionssteuereinrichtungenvorgeschlagen, um das Gieransprechverhalten eines Fahrzeugs dadurcheinzustellen, daß dieDrehgeschwindigkeit (Drehzahl) an den Rädern des Fahrzeugs begrenztwird. Die Traktionsteuerung ist ein bekanntes System, bei dem eineEinrichtung genutzt wird, um die Traktion eines Fahrzeugs bei unterschiedlichenStraßenverhältnissenzu steuern. Die Traktionssteuerung wird beispielsweise mittels eines Bremssystemsverwirklicht, welches die Drehgeschwindigkeit (Drehzahl) irgendeinesspeziellen Rades des Fahrzeugs begrenzt. Ein typischer Bremstraktionssteuersystemarbeitet ähnlichwie ein Antiblockiersystem (ABS), nur mit umgekehrter Wirkung. ABSist ein bekanntes Bremssystem, welches elektronisch die Fahrzeugradgeschwindigkeit(Fahrzeugraddrehzahl) überwacht,und in entsprechender Weise den Hydraulikdruck für die Bremse reguliert, umeine maximale Bremsleistung bereitzustellen, und um zu verhindern,daß dieRäder blockieren.Ein Bremstraktionssteuersystem unter Einsatz von ABS-Komponenten arbeitetderart, daß dieBremsen nicht angezogen werden, um ein Durchdrehen eines Rades zuverhindern, sondern daß manverhindert, daß einRad blockiert.More recently, traction control devices have been usedproposed to measure the yaw response of a vehicle therebyadjust thatRotation speed (speed) limited on the wheels of the vehiclebecomes. Traction control is a well-known system in which aDevice is used to control the traction of a vehicle in different waysroad conditionsto control. The traction control is, for example, by means of a braking systemrealizes which the rotational speed (rotational speed) of anylimited special wheel of the vehicle. A typical braking traction control systemworks similarlylike an anti-lock braking system (ABS), but with the opposite effect. SECTIONis a well-known braking system that electronically controls the vehicle wheel speed(Vehicle wheel speed) monitored,and regulates the hydraulic pressure for the brake accordinglyto provide maximum braking power and to preventthat theBlock wheels.A braking traction control system using ABS components workssuch that theBrakes should not be applied to prevent a wheel from spinningprevent, but that oneprevents aWheel blocked.
    [0004] Obgleich das Bremstraktionssteuersystem gewisseVorteile hat, wärees jedoch wünschenswert, einverbessertes Giermanagementsystem zu haben.Although the braking traction control system certainWould have advantageshowever, it is desirable to have ato have an improved yaw management system.
    [0005] Nach der Erfindung wird ein Giermanagementsystemfür einFahrzeug bereitgestellt, welches zwei Antriebsräder umfaßt, welche jeweils mit einem Differential über einerechte Halbachse und eine linke Halbachse und einer Gelenkwelle(Kardanwelle) verbunden sind, welche dem Differential eine Antriebskrafterteilt. Auch ist ein Giersensor zum Erfassen der Änderungsratedes Gierwinkels des Fahrzeugs vorgesehen, und eine Drehmomentübertragungseinrichtung überträgt selektivdas Drehmoment von dem Differential auf die rechte Halbachse unddie linke Halbachse. Eine Steuereinrichtung ist vorgesehen, welcheInformationen von dem Giersensor erhält, und die Drehmomentübertragungseinrichtungin Abhängigkeitvon den Informationen von dem Giersensor steuert.According to the invention, a yaw management systemfor aVehicle provided which comprises two drive wheels, each with a differential over aright semiaxis and a left semiaxis and a propshaft(Propshaft) are connected, which gives the differential a driving forcegranted. There is also a yaw sensor to detect the rate of changeof the yaw angle of the vehicle is provided, and a torque transmission device transmits selectivelythe torque from the differential to the right semiaxis andthe left semiaxis. A control device is provided whichReceives information from the yaw sensor and the torque transmission devicedependent oncontrols from the information from the yaw sensor.
    [0006] Nach der Erfindung wird auch einGiermanagementsystem fürein Fahrzeug bereitgestellt, welches zwei Antriebsräder umfaßt, diejeweils mit einem Differential übereine rechte Halbwelle und eine linke Halbwelle verbunden sind, unddas eine Gelenkwelle (Kardanwelle) umfaßt, welche eine Drehantriebskraftdem Differential erteilt. Ferner ist ein Giersensor zum Erfassender Änderungsratedes Gierwinkels des Fahrzeugs vorgesehen, und es ist ein Lenkrad-Winkelsensor zumErfassen des Lenkwinkels vorgesehen. Eine Drehmomentübertragungseinrichtung überträgt selektivdas Drehmoment von dem Differential auf die rechte Halbachse unddie linke Halbachse. Eine Steuereinrichtung ist vorgesehen, welcheInformationen von dem Giersensor und dem Lenkrad-Winkelsensor erhält, um die Drehmomentübertragungseinrichtungin Abhängigkeitvon den Informationen dieser Sensoren zu steuern.According to the invention, aYaw management system fora vehicle is provided which comprises two drive wheels whicheach with a differential overa right half wave and a left half wave are connected, andwhich includes a propeller shaft (propeller shaft) which has a rotational driving forcegranted to the differential. There is also a yaw sensor for detectionthe rate of changeof the yaw angle of the vehicle is provided, and it is a steering wheel angle sensor forDetection of the steering angle provided. A torque transmission device transmits selectivelythe torque from the differential to the right semiaxis andthe left semiaxis. A control device is provided whichReceives information from the yaw sensor and the steering wheel angle sensor to the torque transmission devicedependent onto control from the information of these sensors.
    [0007] Ferner wird nach der Erfindung einGiermanagementsystem fürein Fahrzeug angegeben, welches zwei Antriebsräder umfaßt, die jeweils mit einem Differential über einerechte Halbwelle und eine linke Halbwelle verbunden sind, und daseine Gelenkwelle (Kardanwelle) umfaßt, welche dem Differentialeine Drehantriebskraft erteilt. Auch ist ein Giersensor zum Erfassender Änderungsratedes Gierwinkels des Fahrzeugs vorgesehen, so wie ein Geschwindigkeitssensorzum Erfassen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Eine Drehmomentübertragungseinrichtung überträgt selektivdas Drehmoment von dem Differential auf die rechte Halbwelle unddie linke Halbwelle. Eine Steuereinrichtung ist vorgesehen, welchedie Informationen von dem Giersensor und dem Lenkgeschwindigkeitssensorerhält, umdie Drehmomentübertragungseinrichtungin Abhängigkeitvon den Informationen von diesen Sensoren zu steuern.Furthermore, according to the inventionYaw management system forspecified a vehicle which comprises two drive wheels, each with a differential over aright half wave and a left half wave are connected, and thata propeller shaft (propshaft) comprises the differentialgiven a rotary driving force. There is also a yaw sensor for detectionthe rate of changeof the yaw angle of the vehicle, such as a speed sensorfor detecting the speed of the vehicle. A torque transmission device transmits selectivelythe torque from the differential to the right half shaft andthe left half wave. A control device is provided whichthe information from the yaw sensor and the steering speed sensorreceives tothe torque transmission devicedependent onto control the information from these sensors.
    [0008] Weitere Einzelheiten, Merkmale undVorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibungvon bevorzugten Ausführungsformen unterBezugnahme auf die beigefügteZeichnung. Darin gilt:More details, features andAdvantages of the invention result from the description belowof preferred embodiments belowReference to the attachedDrawing. The following applies:
    [0009] 1 isteine schematische Draufsicht auf einen Fahrzeugantriebsstrang, welcherein Giermanagementsystem nach der Erfindung hat; 1 Figure 3 is a schematic top view of a vehicle powertrain having a yaw management system in accordance with the invention;
    [0010] 2 isteine Schnittansicht der linken hydraulischen Kupplungsanordnungdes Antriebsstrangs nach 1; 2 10 is a sectional view of the left powertrain hydraulic clutch assembly of FIG 1 ;
    [0011] 3 isteine Tabelle zur Verdeutlichung eines Programmbeispiels für das Giermanagementsystemnach der Erfindung; 3 is a table illustrating a sample program for the yaw management system according to the invention;
    [0012] 4 isteine schematische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsformnach der Erfindung, bei der ein Fahrzeugantriebsstrang elektrischbetriebene linke und rechte Kupplungen an der jeweiligen Halbachseumfaßt,um das auf die jeweiligen Hinterräder des Fahrzeugs übertrageneDrehmoment zu steuern; 4 is a schematic view of a second preferred embodiment according to the invention, in which a vehicle drive train comprises electrically operated left and right clutches on the respective semiaxis to control the torque transmitted to the respective rear wheels of the vehicle;
    [0013] 5 isteine schematische Draufsicht auf eine alternative bevorzugte Ausführungsformeines Fahrzeugantriebsstrangs mit einem Giermanagementsystem nachder Erfindung; 5 is a schematic top view of an alternative preferred embodiment of a vehicle powertrain with a yaw management system according to the invention;
    [0014] 6 istein Diagramm zur Verdeutlichung des Lenkradwinkels eines Fahrzeugsals Funktion der Zeit; 6 is a diagram illustrating the steering wheel angle of a vehicle as a function of time;
    [0015] 7 istein Diagramm zur Verdeutlichung der Sollgierrate zu einem Zeitpunktwährenddes Durchfahrens einer Kurve entsprechend 6; 7 is a diagram for explaining the target yaw rate at a point in time corresponding to a curve 6 ;
    [0016] 8 istein Diagramm zur Verdeutlichung der aktuellen bzw. tatsächlichenFahrzeuggierrate, welche als Funktion der Zeit bei einer Kurvenfahrt nach 6 auftreten kann; und 8th is a diagram to illustrate the current or actual vehicle yaw rate, which is a function of time when cornering 6 can occur; and
    [0017] 9 istein Diagramm zur Verdeutlichung des Gierratenfehlers als eine Zeitfunktionwährend einerKurvenfahrt nach 6. 9 Figure 14 is a graph illustrating the yaw rate error as a time function during cornering after 6 ,
    [0018] 1 isteine Draufsicht auf einen Fahrzeugantriebsstrang mit einem Giermanagementsystem nachder Erfindung. Wie in 1 gezeigtist, ist eine Antriebsstranganordnung, welche dort insgesamt mit 10 bezeichnetist, bei einem Fahrzeug derart beschaffen und ausgelegt, daß eine Drehenergie(Drehmo ment) von einer Drehenergiequelle, wie einer Brennkraftmaschine/Getriebe-Anordnung 12 übertragenwird. Die Brennkraftmaschine/Getriebeanordnung 12 überträgt eineDrehantriebskraft (Drehmoment) auf die Gelenkwelle (Kardanwelle) 14,die ihrerseits die Drehantriebskraft (Drehmoment) auf das Differential 16 überträgt. DasDifferential 16 kann von irgendeiner geeigneten Einrichtunggebildet werden, welche die Drehantriebskraft von der Gelenkwelle 14 ineine Drehkraft umwandelt, welche an den hinteren Radachsanordnungen 17 anliegt.Die hinteren Radachsanordnungen 17 umfassen eine linke,innere Halbwellenachse 18 und eine rechte, innere Halbwellenachse 20.Das Differential 16 legt ein Drehmoment an die linke, innereHalbwellenachse 18 und die rechte, innere Halbwellenachse 20 ineinem Verhältnis an,welches durch das Differential 16 gesteuert wird. Bei derbevorzugten Ausführungsformist das Differential 16 ein Differential mit begrenztemSchlupf, welches eine mittlere Kupplung 22 umfaßt. Diemittlere Kupplung 22 ist eine Einrichtung zur Übertragungdes Drehmoments auf beide Räderbei einem Fahrzeug, wenn eines der Räder durchdreht. Somit stelltdie mittlere Kupplung 22 sicher, daß sowohl die linke, innereHalbwellenachse 18 als auch die rechte, innere Halbwellenachse 20 inDrehung versetzt werden, wenn ein Rad den Reibungskontakt mit demUntergrund verliert. Die mittlere Kupplung 22 kann eine federbelasteteKupplung, eine Konuskupplung, eine Scheibenkupplung, eine hydraulischeKupplung oder auch eine andere Kupplung sein, welche an sich bekanntist. Beispielsweise kann es sich auch um eine Viskosekupplung handeln,bei der die Fluidviskosität durcheine Steuereinrichtung reguliert wird. 1 is a top view of a vehicle powertrain with a yaw management system according to the invention. As in 1 is shown is a powertrain assembly, which is there overall with 10 is procured and designed in a vehicle such that a rotational energy (torque) from a rotational energy source, such as an internal combustion engine / transmission arrangement 12 is transmitted. The internal combustion engine / gear arrangement 12 transmits a rotary drive force (torque) to the cardan shaft (cardan shaft) 14 which in turn is the rotational driving force (torque) on the differential 16 transfers. The differential 16 can be formed by any suitable device which detects the rotational driving force from the propeller shaft 14 converts into a torque, which on the rear wheel axle assemblies 17 is applied. The rear wheel axle assemblies 17 include a left, inner half-wave axis 18 and a right inner half-wave axis 20 , The differential 16 applies a torque to the left, inner half-shaft axis 18 and the right, inner half-wave axis 20 in a ratio determined by the differential 16 is controlled. In the preferred embodiment, the differential is 16 a limited slip differential, which is a medium clutch 22 includes. The middle clutch 22 is a device for transmitting the torque to both wheels in a vehicle when one of the wheels is spinning. Thus, the middle clutch 22 sure both the left, inner half-wave axis 18 as well as the right, inner half-wave axis 20 be rotated when a wheel loses frictional contact with the ground. The middle clutch 22 can be a spring-loaded clutch, a cone clutch, a disc clutch, a hydraulic clutch or another clutch which is known per se. For example, it can also be a viscous coupling in which the fluid viscosity is regulated by a control device.
    [0019] Die linke Achsanordnung 17 umfaßt einelinke, äußere Halbwellenachse 24,und die rechte Achsanordnung 17 umfaßt eine rechte, äußere Halbwellenachse 30.Das Drehmoment von der linken, inneren Halbwellenachse 18 wirdselektiv auf die linke, äußere Halbwellenachse 24 durchRegulieren des Schlupfs der linken Kupplung 26 angelegt,welche ihrerseits die Geschwindigkeit (Drehzahl) des linken Rads 28 regelt.In ähnlicherWeise wird das Drehmoment von der rechten, inneren Halbwellenachse 20 aufdie rechte, äußere Halbwellenachse 30 durchdie Regulierung des Schlupfs der rechten Kupplung 32 angelegt,welche ihrerseits selektiv die Geschwindigkeit (Drehzahl) des rechtenRades 24 regelt. Die Kupplungen können von Nasskupplungen oderTrockenkupplungen gebildet werden. Eine Nasskupplung enthält ein Kupplungsöl zur schnellerenWärmeableitung.Eine Trockenkupplung enthältkein Ölzur Wärmeableitung.Obgleich die linken und rechten Räder 28, 34 alsEinzelräderdargestellt sind, kann es sich natürlich auch gegebenenfalls umMehrfachräder,wie Doppelräderoder dergleichen, handeln.The left axis arrangement 17 includes a left, outer half-wave axis 24 , and the right axis arrangement 17 includes a right outer half-wave axis 30 , The torque from the left, inner half-shaft axis 18 becomes selective on the left, outer half-wave axis 24 by regulating the slip of the left clutch 26 created, which in turn the speed (speed) of the left wheel 28 regulates. Similarly, the torque from the right, inner half-shaft axis 20 on the right, outer half-wave axis 30 by regulating the slip of the right clutch 32 created, which in turn selectively the speed (speed) of the right wheel 24 regulates. The clutches can be formed by wet clutches or dry clutches. A wet clutch contains a clutch oil for faster heat dissipation. A dry clutch contains no oil for heat dissipation. Although the left and right wheels 28 . 34 Are shown as single wheels, it can of course also optionally be multiple wheels, such as double wheels or the like.
    [0020] Die Antriebsstranganordnung 10 umfaßt einenGiersensor 36 zum Messen des Giermoments oder der Gierratedes Fahrzeugs, und diese Daten werden zu einer Steuereinrichtung 38 übertragen. EineAnzahl von Betriebsbedingungen, welche einen Einfluß auf dieGierrate des Fahrzeugs haben können,könnenebenfalls mit Fernsensoren überwacht werden.Beispielsweise kann ein Lenkwinkelsensor 40 eingesetztwerden, um den Lenkwinkel des Fahrzeugs bei einem beliebig gegebenenMoment zu bestimmen. Ein Geschwindigkeitssensor 41 kanneingesetzt werden, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder eineseinzelnen, arbeitenden Rades, wie der Räder 28 und 34 zu überwachen.Weitere Fernsensoren, welche nichtgezeigt sind, können zusätzlich gegebenenfallsvorgesehen sein, um den Status der Drosselklappe, der Kupplung,der Getriebeschaltung, der Bremsen oder andere wesentliche Einflußgrößen hinsichtlichdes Betriebsverhaltens eines Fahrzeugs zu erfassen.The powertrain assembly 10 includes a yaw sensor 36 for measuring the yaw moment or the yaw rate of the vehicle, and this data becomes a control device 38 transfer. A number of operating conditions that can affect the yaw rate of the vehicle can also be monitored with remote sensors. For example, a steering angle sensor 40 be used to determine the steering angle of the vehicle at any given moment. A speed sensor 41 can be used to measure the speed of the vehicle or a single working wheel, such as the wheels 28 and 34 to monitor. Further remote sensors, which are not shown, can optionally also be provided to influence the status of the throttle valve, the clutch, the gear shift, the brakes or other significant influences variables with regard to the operating behavior of a vehicle.
    [0021] Die Steuereinrichtung 38 erhält Informationenvon dem Giersensor 36 und gegebenenfalls von den weiterenSensoren. Die Steuereinrichtung 38 nutzt dann die Informationen,um ein Hydrauliksystem 43 zu steuern, welches selektivein Drehmoment von den inneren Halbwellenachsen 18, 20 aufdie äußeren Halbwellenachsen 24, 30 überträgt. DasHydrauliksystem 43 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung. 1 zeigt, daß das Hydrauliksystem 43 eineHydraulikpumpe 42 umfaßt,welche Hydraulikfluid von einem Vorratsbehälter 46 umwälzt, umselektiv die linke Kupplung 26 und die rechte Kupplung 32 inEingriff zu bringen, sowie auch die mittlere Kupplung 22 desDifferentials 16. Der Ausgang von der Steuereinrichtung 38 enthält Wechselventile 44, umden Fluiddruck zu steuern, welcher von der Hydraulikpumpe 42 jeweilsan die Kupplungen 22, 26, 32 angelegtwird.The control device 38 receives information from the yaw sensor 36 and possibly from the other sensors. The control device 38 then uses the information to build a hydraulic system 43 to control which selectively torque from the inner half-shaft axes 18 . 20 on the outer half-wave axes 24 . 30 transfers. The hydraulic system 43 is a torque transmission device. 1 shows that the hydraulic system 43 a hydraulic pump 42 which includes hydraulic fluid from a reservoir 46 circulates to selectively the left clutch 26 and the right clutch 32 to engage, as well as the middle clutch 22 of the differential 16 , The output from the control device 38 contains shuttle valves 44 to control the fluid pressure generated by the hydraulic pump 42 each on the couplings 22 . 26 . 32 is created.
    [0022] 2 isteine schematische Ansicht einer Hydraulikkupplung, welche als linkeKupplung 26 und rechte Kupplung 32 bei dem Giermanagementsystemnach 1 zum Einsatz kommenkann. Obgleich in der Zeichnung auf die linke Kupplung 26 Bezuggenommen wird, sind die Betätigungseinrichtungenfür dielinke Kupplung 26 und die rechte Kupplung 32 ähnlich wiebei 2, so daß man davon ausgehenkann, daß die 2 repräsentativ für die jeweilige Achskupplungsteht. Die linke Kupplung 26 umfaßt ein Kupplungsgehäuse 50,welches mit dem Achsgehäuse 52 verbundenist, und die beide konzentrisch um eine Mittelachse 54 angeordnetsind. Die linke, innere Halbwellenachse 18 geht durch das Achsgehäuse 52 unddas Kupplungsgehäuse 50 an derMittelachse 54. Eine innere Kupplungsscheibe 56 istan der inneren Halbwellenachse 18 angebracht, um eine Drehenergievon der inneren Halbwellenachse 18 auf die innere Kupplungsscheibe 56 zu übertragen.Eine äußere Kupplungsscheibe 58 ist festan der äußeren Halbwellenachse 24 angebracht, sodaß die äußere Halbwellenachse 24 sichmit derselben Drehzahl wie die äußere Kupplungsscheibe 58 dreht. 2 is a schematic view of a hydraulic clutch, which acts as a left clutch 26 and right clutch 32 with the yaw management system 1 can be used. Although in the drawing on the left clutch 26 Reference is made to the actuators for the left clutch 26 and the right clutch 32 similar to 2 , so that one can assume that the 2 is representative of the respective axle coupling. The left clutch 26 includes a clutch housing 50 which with the axle housing 52 is connected, and both concentric about a central axis 54 are arranged. The left, inner half-wave axis 18 goes through the axle housing 52 and the clutch housing 50 on the central axis 54 , An inner clutch disc 56 is on the inner half-wave axis 18 attached to a rotational energy from the inner half-shaft axis 18 on the inner clutch disc 56 transferred to. An outer clutch disc 58 is fixed on the outer half-wave axis 24 attached so that the outer half-wave axis 24 at the same speed as the outer clutch disc 58 rotates.
    [0023] Bei aktiviertem Hydrauliksystem sinddie innere Kupplung 56 und die äußere Kupplung 58 eingerückt, wenndie Wechselventile 44 durch die Steuereinrichtung 38 betätigt sind,um zu ermöglichen, daß Hydraulikfluidin die Fluideintrittsleitung 60 eintreten kann. Das Hydraulikfluidströmtvon der Fluideintrittsleitung 60 in die Fluidleitung 62,in welcher Kolbenholräume 64 und 66 vorgesehensind, so daß Kolben 68 und 70 entsprechendbewegt werden, welche in den Hohlräumen angeordnet sind. Bei einer Zunahmedes Fluiddrucks wird bewirkt, daß die innere Kupplungsscheibe 56 inRichtung auf die äußere Kupplungsscheibe 58 durchdie Bewegung des inneren Kolbens 68 in den Kolbenhohlraum 64 gedrückt wird.Die äußere Kupplungsscheibe 58 wirdebenfalls in Richtung zu der inneren Kupplungsscheibe 56 durchdie Bewegung des äußeren Kolbens 70 inden Kolbenhohlraum (Kolbenkammer) 66 gedrückt. Die Hydraulikkraftan dem Kolben steuert die Schlupfgröße zwischen der inneren Kupplungsscheibe 56 und der äußeren Kupplungsscheibe 58.Der Kupplungsschlupf kann derart geregelt werden, daß man irgendeineGröße von einemSchlupf Null bis zu einem vollständigenSchlupf zwischen den Scheiben erhält.When the hydraulic system is activated, the inner clutch 56 and the outer clutch 58 indented when the shuttle valves 44 by the control device 38 are actuated to allow hydraulic fluid to enter the fluid inlet conduit 60 can occur. The hydraulic fluid flows from the fluid inlet line 60 into the fluid line 62 in which piston cavity 64 and 66 are provided so that pistons 68 and 70 are moved accordingly, which are arranged in the cavities. As the fluid pressure increases, the inner clutch disc is caused to 56 towards the outer clutch disc 58 through the movement of the inner piston 68 in the piston cavity 64 is pressed. The outer clutch disc 58 will also move towards the inner clutch disc 56 by the movement of the outer piston 70 into the piston cavity (piston chamber) 66 pressed. The hydraulic force on the piston controls the amount of slip between the inner clutch disc 56 and the outer clutch disc 58 , The clutch slip can be controlled to give any size from zero slip to complete slip between the disks.
    [0024] Wie in 1 gezeigtist, wird der Schlupf zwischen den zwei Achskupplungen 18, 20 undder mittleren Differentialkupplung 22 durch ein Hydrauliksystem 43 unterEinsatz der Ausgängevon der Steuereinrichtung 38 gesteuert. Wie zuvor angegeben wordenist, kann die Steuereinrichtung 38 Eingänge von dem Giersensor undgegebenenfalls einigen weiteren Sensoren erhalten, welche die Betriebsparameterdes Fahrzeugs überwachen.Wenn das Fahrzeug die Steuerfähigkeitzu verlieren beginnt, und beispielsweise eine Eigendrehbewegungnach links ausführt,kann der Giersensor 36 die Änderung der Gierrate feststellenund das Drehmoment einstellen, welches auf die jeweiligen Hinterräder 28, 34 einwirkt,um die Gierrate zu kompensieren und zu korrigieren. Ein spezifischesProgramm fürdie Steuereinrichtung 38 hängt von der Art des Fahrzeugsund von den fahrzeugspezifischen Daten ab. Eine typische Ausgangsweisevon der Steuereinrichtung 38 für die verschiedenen Betriebsartendes Fahrzeugs ist in der Tabelle nach 3 zusammengefasst.As in 1 is shown, the slip between the two axle clutches 18 . 20 and the middle differential clutch 22 through a hydraulic system 43 using the outputs from the controller 38 controlled. As previously stated, the controller 38 Receive inputs from the yaw sensor and possibly some other sensors that monitor the operating parameters of the vehicle. If the vehicle begins to lose control and, for example, turns to the left, the yaw sensor can 36 determine the change in yaw rate and adjust the torque applied to the respective rear wheels 28 . 34 acts to compensate and correct the yaw rate. A specific program for the control device 38 depends on the type of vehicle and the vehicle-specific data. A typical exit from the control device 38 for the different operating modes of the vehicle is given in the table 3 summarized.
    [0025] Die Tabelle in 3 beschreibt den Betriebszustand für das Kupplungssystemgemäß einerbevorzugten Ausführungsformnach 1. Der vertikaleBereich der Tabelle beschreibt drei mögliche Fahrzeugbetriebszustände, welcheeine normale Vorwärtsfahrtdes Fahrzeugs, ein Fahrzeug, bei dem das vordere Ende nach linksrutscht, und ein Fahrzeug in einem Zustand verdeutlicht, bei demdas vordere Ende nach rechts rutscht. Der horizontale Teil der Tabellezeigt den Betriebsstatus der mittleren Kupplung 22, derlinken Kupplung 26 und der rechten Kupplung 32.The table in 3 describes the operating state for the clutch system according to a preferred embodiment 1 , The vertical area of the table describes three possible vehicle operating conditions, which indicate normal forward travel of the vehicle, a vehicle in which the front end slides to the left, and a vehicle in a state in which the front end slides to the right. The horizontal part of the table shows the operating status of the middle clutch 22 , the left clutch 26 and the right clutch 32 ,
    [0026] Wenn ein Fahrzeug in normaler Vorwärtsfahrtohne Traktionsverlust an den Rädernfährt,ist die mittlere Kupplung 22 ausgerückt, um die Reibung am Differential 16 möglichstgering zu halten, und hierdurch den Kraftstoffverbrauch zu optimieren.In dieser Betriebsart drehen sich die linke, innere Halbwellenachse 26 unddie rechte, innere Halbwellenachse 20 mit ein und derselbenGeschwindigkeit, und daher sind die linke Kupplung 26 unddie rechte Kupplung 32 vollständig eingerückt.When a vehicle is driving in normal forward travel without loss of traction on the wheels, the middle clutch is 22 disengaged to the friction on the differential 16 to keep it as low as possible and thereby optimize fuel consumption. In this operating mode, the left, inner half-wave axis rotates 26 and the right, inner half-wave axis 20 at one and the same speed, and therefore the left clutch 26 and the right clutch 32 fully indented.
    [0027] Wenn jedoch das vordere Ende desFahrzeugs nach links weg zu rutschen beginnt, und das Fahrzeug weitervorwärtsfährt,erfaßtdie Steuereinrichtung die Änderungder Gierrate mittels des Giersensors 36. Die Steuereinrichtung 38 nutztdann hydraulische, elektrische oder andere Mittel dazu, die mittlereKupplung 22 zur Schlupfbegrenzung des Differentials 16 einzurücken. Diemittlere Kupplung 22 bringt eine Reibungskraft auf dieNebenräder(nicht gezeigt) im Innern des Differentials 16 auf, sodaß ein Drehmomentauf effektive Weise auf die linke Kupplung 26 zur Einwirkunggebracht werden kann, währenddie rechte Kupplung 32 ausgerückt bleibt. Bei dieser Betriebsartwird das Drehmoment auf das rechte, hintere Rad 34 aufgehoben,währenddas Drehmoment ausschließlichauf das linke hintere Rad 28 zu Einwirkung gebracht wird,so daß dieVorderseite des Fahrzeugs nach rechts gedrückt werden kann, um das Fahrzeugzu korrigieren und wiederum entsprechend auszurichten.However, when the front end of the vehicle starts to slide to the left and the vehicle continues to move forward, the controller detects the change in the yaw rate by means of the yaw sensor 36 , The control device 38 then uses hydraulic, electrical or other means to the middle clutch 22 to limit the slip of the differential 16 engage. The middle clutch 22 brings a frictional force on the secondary wheels (not shown) inside the differential 16 on so that torque is effectively applied to the left clutch 26 can be applied while the right clutch 32 stays out. In this mode, the torque is on the right rear wheel 34 canceled while the torque is only on the left rear wheel 28 is brought into action so that the front of the vehicle can be pushed to the right to correct and align the vehicle accordingly.
    [0028] Wenn in ähnlicher Weise das vordereEnde des Fahrzeugs nach rechts weg zu rutschen beginnt, währenddemdas Fahrzeug vorwärtsfährt,rückt die Steuereinrichtung 38 diemittlere Kupplung 22 des Differentials 16 mitSchlupfbegrenzung ein. Die mittlere Kupplung 22 legt eineReibungskraft auf die Nebenräderim Innern des Differentials 16 an, so daß das Drehmomentauf effektive Weise auf die rechte Kupplung 32 aufgebrachtwerden kann, währenddie linke Kupplung 26 ausgerückt bleibt. In dieser Betriebsartwird das Drehmoment auf das linke hintere Rad 28 aufgehoben,währenddas Drehmoment ausschließlichauf das rechte hintere Rad 34 zur Einwirkung gebracht wird,so daß ermöglicht wird,daß das rechteHinterrad 34 das vordere Ende des Fahrzeugs unter Ausrichtrichtungzurückdrückt.Similarly, if the front end of the vehicle starts to slide to the right while the vehicle is moving forward, the controller will move 38 the middle clutch 22 of the differential 16 with slip limit. The middle clutch 22 places a frictional force on the secondary wheels inside the differential 16 so that the torque is effectively applied to the right clutch 32 can be applied while the left clutch 26 stays out. In this mode, the torque is applied to the left rear wheel 28 canceled while the torque is only on the right rear wheel 34 is brought into effect so that the right rear wheel is allowed 34 pushes the front end of the vehicle back in the direction of alignment.
    [0029] Viele weitere Sensoreingänge können genutztwerden, um entsprechend abgeänderteProgramme zu verwirklichen, wie eine Simultanüberwachung des Lenkradwinkelsoder der Fahrzeuggeschwindigkeit, ohne daß man hierdurch den Schutzgedankennach der Erfindung verlässt.Ein Lenkradsensor 40 ist ein Sensor, welcher den Drehwinkeleines Fahrzeugs basierend auf dem Ausmaß der Winkeldrehung überwacht,welches ein Lenkrad beim Durchfahren einer Kurve durchläuft. Lenkradsensorenumfassen im allgemeinen Drehpotentiome tereinrichtungen, aber eskönnengegebenenfalls auch andere Einrichtungen, wie magnetorestive Sensoren, optoelektronischeSensoren oder andere ähnliche Einrichtungeneingesetzt werden. Ein Radgeschwindigkeitssensor (Raddrehzahlsensor) 41 isteine Einrichtung, welche die Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl desRads überwacht.Der Drehzahlsensor 42 kann ein Drehzahlsensor mit Zähnen sein,eine Drehpotentiometereinrichtung oder eine andere ähnliche Drehzahlsensoreinrichtung.Many other sensor inputs can be used to implement correspondingly modified programs, such as simultaneous monitoring of the steering wheel angle or the vehicle speed, without thereby departing from the concept of protection according to the invention. A steering wheel sensor 40 is a sensor that monitors the turning angle of a vehicle based on the amount of turning angle that a steering wheel goes through when cornering. Steering wheel sensors generally include rotary potentiometers, but other devices such as magnetorestive sensors, optoelectronic sensors, or other similar devices may also be used as appropriate. A wheel speed sensor (wheel speed sensor) 41 is a device that monitors the speed of rotation of the wheel. The speed sensor 42 can be a speed sensor with teeth, a rotary potentiometer device or another similar speed sensor device.
    [0030] Der Lenkradsensor 40 kannin Kombination mit dem Giersensor 36 eingesetzt werden,um zu erfassen, wenn ein Fahrzeug übersteuert oder untersteuertwird, währendes eine Kurve durchfährt,wobei die Fahrzeuggierrate mit dem Lenkradwinkel verglichen wird.Wenn beispielsweise der Lenkradsensor 40 feststellt, daß sich einFahrzeug um 10° pro Sekundenach links drehen sollte, aber der Giersensor 36 angibt,daß dasFahrzeug sich mit 20° proSekunde dreht, dann tritt ein Übersteuernauf, und das Giermanagementsystem muß dies durch das Ausrücken derrechte Kupplung 32 kompensieren. Das Drehmoment auf daslinke Rad 38 überdie linke Kupplung 26 bleibt unverändert aufrecht erhalten. Wennin ähnlicherWeise der Lenkradsensor 40 feststellt, daß das Fahrzeugmit 20° proSekunde nach links drehen sollte, aber der Giersensor 36 angibt, daß sich dasFahrzeug nur mit 10° proSekunde dreht, dann tritt ein Untersteuern auf, und das Giermanagementsystemmuß durchAusrückender linken Kupplung 26 eine Kompensation hierfür schaffen.The steering wheel sensor 40 can be used in combination with the yaw sensor 36 used to detect when a vehicle is oversteered or understeered while cornering, comparing the vehicle yaw rate to the steering wheel angle. If, for example, the steering wheel sensor 40 determines that a vehicle should turn left by 10 degrees per second, but the yaw sensor 36 indicates that the vehicle is rotating at 20 ° per second, then oversteer occurs and the yaw management system must do this by disengaging the right clutch 32 compensate. The torque on the left wheel 38 via the left clutch 26 remains unchanged. If similar, the steering wheel sensor 40 determines that the vehicle should turn left at 20 ° per second, but the yaw sensor 36 indicates that the vehicle is only rotating at 10 ° per second, then understeer occurs and the yaw management system must disengage the left clutch 26 create compensation for this.
    [0031] Die Programmierung des Giermanagementsystemsnach 3 unter Einsatzvon Sensorsystemen und Steuereinrichtungen nach 1 stellt nur eine bevorzugte Ausführungsformnach der Erfindung dar. Obgleich 1 einHydrauliksystem zur Steuerung der Kupplung zeigt, kommen auch andere Steuersysteme,wie beispielsweise eine elektronische Steuereinheit, in Betracht.Wie in 4 gezeigt ist,kann das Giermanagementsystem 10 mit einer Drehmomentübertragungseinrichtungversehen sein, welche eine elektronische gesteuertes Kupplungssystemaufweist, wie dies mit 48 bezeichnet ist. Dies kann anStelle eines hydraulisch gesteuerten Kupplungssystems vorgesehensein. 4 ist ähnlich 1, abgesehen davon, daß elektronischeBetätigungseinrich tungen 45 eingesetztwerden, um die linken und rechten elektronischen Kupplungen 50, 52 jeweilszu betätigen,wenn ein elektronisches Signal von der Steuereinrichtung 38 geliefertwird. Das elektronische Signal von der Steuereinrichtung 38 kann selektivdie linke Kupplung 50 und/oder die rechte Kupplung 52 sowiedie mittlere Kupplung 22 des Differentials mit Schlupfbegrenzungbetätigen.Der Kupplungsschlupf kann derart reguliert werden, daß er irgendeinenWert zwischen Null und dem vollständigen Schlupf zwischen denScheiben annimmt.The programming of the yaw management system after 3 using sensor systems and control devices 1 represents only one preferred embodiment of the invention 1 shows a hydraulic system for controlling the clutch, other control systems, such as an electronic control unit, come into consideration. As in 4 is shown, the yaw management system 10 be provided with a torque transmission device which has an electronically controlled clutch system, as with 48 is designated. This can be provided instead of a hydraulically controlled clutch system. 4 is similar 1 , apart from the fact that electronic actuators 45 used to the left and right electronic clutches 50 . 52 to operate each time an electronic signal from the control device 38 is delivered. The electronic signal from the control device 38 can selectively use the left clutch 50 and / or the right clutch 52 as well as the middle clutch 22 of the differential with slip limitation. The clutch slip can be adjusted to take any value between zero and complete slip between the disks.
    [0032] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einesGiermanagementsystems ist in 5 gezeigt, wobeidas Giermanagementsystem eine Drehmomentübertragungseinrichtung 78 umfaßt, dieein Differential 80 umfaßt, welches eine mittlere Kupplung 82,eine linke Kupplung 84 und eine rechte Kupplung 86,sowie eine linke Halbachse 88 und eine rechte Halbachse 90 hat.Das Arbeitsprinzip des Systems ist ähnlich wie bei dem zuvor beschriebenen,abgesehen davon, daß mankeine inneren und äußeren Halbwellenbenötigt,da das Drehmoment direkt von der mittleren Kupplung 82 aufdie linke Kupplung 84 und/oder auf die rechte Kupplung 86 übertragenwird, um selektiv ein Drehmoment an die linke Halbachse 88 unddie rechte Halbachse 90 anzulegen.Another preferred embodiment of a yaw management system is in 5 shown, wherein the yaw management system is a torque transmission device 78 which includes a differential 80 which includes a middle clutch 82 , a left clutch 84 and a right clutch 86 , as well as a left semiaxis 88 and a right semiaxis 90 Has. The principle of operation of the system is similar to that previously described, except that there is no need for inner and outer half-shafts because the torque comes directly from the middle clutch 82 on the left clutch 84 and / or on the right coupling 86 is selectively transmitted to the left semiaxis torque 88 and the right semiaxis 90 to apply.
    [0033] Die 6 bis 9 zeigen schematisch die Funktionsweisendes Giermanagementsystems bei einem System, welches einen Giersensor 36 undeinen Lenkradwinkelsensor 40 umfaßt, und zwar in einem Zustand,wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt. 6 ist ein Diagramm 92 zur Verdeutlichung desLenkradwinkels eines Fahrzeugs bei einer Linkskurve in Form einerZeitfunktion. Der Lenkradwinkel beträgt an der linken Seite derhorizontalen Achse zum Zeitpunkt Null (A) Null, bevor das Fahrzeugin eine Kurve einfährt.Wenn das Fahrzeug sich nach links zu drehen beginnt (B), ändert sichder Lenkradwinkel in Kurvenrichtung, und der Lenkradwinkel wird beieinem Lenkwinkel zu einem Zeitpunkt (C) über die Zeit (E) hinweg konstantgehalten. Der Winkel wird bezüglichder Originalrichtung des Fahrzeugs gemessen.The 6 to 9 schematically show the functions of the yaw management system in a system which has a yaw sensor 36 and a steering wheel angle sensor 40 includes, in a state when the vehicle is cornering. 6 is a diagram 92 to illustrate the steering wheel angle of a vehicle on a left turn in the form of a time function. The steering wheel angle is on the left side of the horizontal axis zero at time (A) before the vehicle enters a curve. When the vehicle starts turning to the left (B), the steering wheel angle changes in the turning direction, and the steering wheel angle is kept constant over time (E) at a steering angle at a time (C). The angle is measured with respect to the original direction of the vehicle.
    [0034] 7 istein Diagramm 93 zur Verdeutlichung der Soll-Gierrate, welchebei einer Kurvenfahrt nach 6 zuerwarten ist, und zwar in Form einer Zeitfunktion. Die Gierratewird durch den Lenkradwinkel getrieben, und die Soll-Gierrate istdie Projektion der Gierrate bei einem perfekten Ansprechen des Fahrzeugsauf eine entsprechende Funktion des Lenkradwinkels. Zum ZeitpunktNull (A) hat das Fahrzeug begonnen, in die Kurve einzufahren, sodaß die Soll-Gierrateetwa Null ist. Wenn das Fahrzeug in die Kurve (B) einfährt, wirddie Soll-Gierratedes Fahrzeugs proportional zu der Rate größer, mit der sich der Lenkradwinkel ändert. Wenndas Lenkrad mit einem konstanten Lenkradwinkel während der Kurvenfahrt (C) bis(D) gehalten wird, bleibt auch die Soll-Gierrate des Fahrzeugs konstant,wenn das Fahrzeug seine Richtung mit einer konstanten Rate ändert. Wenndas Fahrzeug die Kurve abgeschlossen hat (E), nähert sich die Gerade wiederumNull an, da die Richtung des Fahrzeugs sich zeitabhängig nichtmehr ändert. 7 is a diagram 93 to clarify the target yaw rate, which when cornering after 6 is to be expected, in the form of a time function. The yaw rate is driven by the steering wheel angle, and the target yaw rate is the projection of the yaw rate when the vehicle responds perfectly to a corresponding function of the steering wheel angle. At time zero (A) the vehicle has started to enter the curve so that the target yaw rate is approximately zero. When the vehicle enters the curve (B), the target yaw rate of the vehicle becomes larger in proportion to the rate at which the steering wheel angle changes. When the steering wheel is held at a constant steering wheel angle during cornering (C) to (D), the target yaw rate of the vehicle also remains constant when the vehicle changes direction at a constant rate. When the vehicle has completed the curve (E), the straight line again approaches zero since the direction of the vehicle no longer changes depending on the time.
    [0035] 8 istein Diagramm 94 zur Verdeutlichung einer aktuellen Fahrzeug-Gierrate, welchezu einem Zeitpunkt währenddes Durchfahrens einer Kurve nach 6 auftretenkann. Wie bei dem Diagramm 93 dargestellt ist, beziehtsich dieses Diagramm auf die Soll-Gierrate. Zum Zeitpunkt Null (A) hatdas Fahrzeug noch nicht begonnen, in die Kurve einzufahren, so daß die Soll-Gierrate und dietatsächlicheGierrate etwa Null sind. 8 zeigt,daß dietatsächlicheGierrate des Fahrzeugs kleiner als die Soll-Gierrate ist, wenn dasFahrzeug beginnt, in die Kurve einzufahren, und zwar zu dem Zeitpunkt(B) wenn das Fahrzeug untersteuert ist. Beim Durchfahren der Kurvezum Zeitpunkt (C) kann das Fahrzeug weg rutschen und übersteuern,so daß bewirktwird, daß dietatsächlicheGierrate die Soll-Gierrate überschreitet.Wie in 8 gezeigt ist,kann die tatsächlicheGierrate 94 kleiner als die Soll-Gierrate 93 zum Zeitpunkt(D) zu Korrekturzwecken sein, bevor sie sich der Soll-Gierrate 93 wiederumannähert,wenn die Kurve zum Zeitpunkt (E) durchfahren ist. Die Differenzzwischen der Soll-Gierrate und der tatsächlichen Gierrate ist als Gierratenabweichungbekannt, und dies ist in einem schraffierten Teil in dem Diagrammin 8 verdeutlicht. 8th is a diagram 94 to clarify a current vehicle yaw rate, which is at a point in time while driving through a curve 6 can occur. As with the diagram 93 is shown, this diagram relates to the target yaw rate. At time zero (A), the vehicle has not started entering the curve, so the target yaw rate and the actual yaw rate are approximately zero. 8th shows that the actual yaw rate of the vehicle is less than the target yaw rate when the vehicle begins to corner at time (B) when the vehicle is understeered. When cornering at time (C), the vehicle may slip and oversteer, causing the actual yaw rate to exceed the target yaw rate. As in 8th shown is the actual yaw rate 94 less than the target yaw rate 93 be at time (D) for correction purposes before they reach the target yaw rate 93 again approximates when the curve is passed at time (E). The difference between the target yaw rate and the actual yaw rate is known as the yaw rate deviation, and this is in a hatched part in the graph in FIG 8th clarified.
    [0036] 9 istein Diagramm 95 bezüglichder Gierratenabweichung. Die Steuereinrichtung 38 kann derartprogrammiert sein, daß siefeststellt, wenn die Gierratenabweichung 95 größer alsein vorbestimmter und vorgegebener Abweichungsschwellwert ist, welchererforderlich wäre,um eine Korrektur durch das Giermanagementsystem zu erhalten. Einoberer Abweichungsschwellwertbalken oder Grenzwert 96 istoberhalb der Null-Achse gezeigt, und ein unterer Abweichungsschwellwertbalkenoder Grenzwert 97 ist unterhalb der Null-Achse in 9 gezeigt. Die oberen undunteren Abweichungsschwellwertbalken stellen die oberen und unterenGrenzwerte fürdie Abweichungen dar, bei denen keine Korrektur hinsichtlich derGierrate durch das Managementsystem nach der Erfindung erforderlichist. Das Giermanagementsystem kann die oberen und unteren Abweichungsschwellwertbalkenals eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Lenkradwinkelsoder anderer überwachterEingangsgrößen ändern, umeine größere Abweichungstoleranzgegebenenfalls zuzulassen. 9 is a diagram 95 regarding the yaw rate deviation. The control device 38 can be programmed to determine if the yaw rate deviation 95 is greater than a predetermined and predetermined deviation threshold, which would be required to obtain a correction by the yaw management system. An upper deviation threshold bar or limit 96 is shown above the zero axis, and a lower deviation threshold bar or limit 97 is below the zero axis in 9 shown. The upper and lower deviation threshold value bars represent the upper and lower limit values for the deviations for which no correction with respect to the yaw rate is required by the management system according to the invention. The yaw management system can change the upper and lower deviation threshold bars as a function of vehicle speed, steering wheel angle, or other monitored inputs to allow a greater deviation tolerance, if necessary.
    [0037] Die Ausrichtung (d.h. nach oben oderunten) der Gierratenabweichung 95 oberhalb oder unterhalb derNull-Achse dient lediglich als eine Angabe für die Richtung, in welchereine Gierkorrektur erforderlich ist. Wenn beispielsweise während einerLinkskurve nach 6 einenegative Gierratenabweichung auftritt, welche den unteren Abweichungsschwellwertbalken 97 überschreitet,würde diesangeben, daß manein besonderes Drehmoment an das rechte Hinterrad anlegen sollte,um die Gierrate einzustellen. Wenn bei ein und derselben Linkskurveeine Gierratenabweichung auftritt, welche den oberen Abweichungsschwellwertbalken 96 überschreitet,würde diesbedeuten, daß einbesonderes Drehmoment an das linke Hinterrad angelegt werden sollte,um die Gierrate entsprechend einzustellen. Die Gierratenabweichungen,welche zwischen dem oberen und unteren Schwellwertbalken liegen,sind solche Gierratenabweichungen, welche tolerierbar sind, unddie keine Korrektur durch das Giermanagementsystem erforderlichmachen.The orientation (ie up or down) of the yaw rate deviation 95 Above or below the zero axis only serves as an indication of the direction in which yaw correction is required. If, for example, during a left turn after 6 a negative yaw rate deviation occurs, which is the lower deviation threshold bar 97 , this would indicate that a special torque should be applied to the right rear wheel to adjust the yaw rate. If a yaw rate deviation occurs on one and the same left curve, which is the upper deviation threshold value bar 96 would mean that a special torque should be applied to the left rear wheel to adjust the yaw rate accordingly. The yaw rate deviations which lie between the upper and lower threshold value bars are those yaw rate deviations which are tolerable and which do not require a correction by the yaw management system.
    [0038] Unter Bezugnahme auf 9 ist gezeigt, daß die Gierratenabweichung dieAbweichungsschwellwertbalken in drei Fällen bei der Kurvenfahrt nachden 6 bis 9 überschreitet. Die Gierratenabweichungist mit Null zum Zeitpunkt Null (A) angegeben, da das Fahrzeug nochnicht in die Linkskurve eingefahren ist. Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt (B)in die Kurve einfährt,wird eine Gierratenabweichung 95 beobachtet, welche größer alsder untere Abweichungsschwellwertbalken 97 ist. Somit isteine Korrektur der Gierrate dahingehend erforderlich, daß ein zusätzlichesDrehmoment an das rechte Hinterrad 34 nach Maßgabe desManagementsystems nach der Erfindung angelegt wird. Wenn das Fahrzeugspäternach dem Durchfahren der Kurve zum Zeitpunkt (C) den Zustand erreicht,bei dem die Gierratenabweichung 95 größer als der obere Abweichungsschwellwertbalken 96 ist,kann diese Abweichung mittels des Giermanagementsystems dadurch korrigiertwerden, daß mansukzessiv ein Drehmoment an das linke Hinterrad 28 anlegt.Wenn sich die Gierrate wiederum zum Zeitpunkt (D) ändert, wird wiederumeine Korrektur dadurch notwendig, so daß ein Drehmoment an das rechteHinterrad 34 angelegt wird. Bei einem schließlich annäherungsweisesinusförmigenVerlauf der Gierratenabweichung 95 wird diese bis zum Zeitpunkt(E) ausreichend klein, so daß derFehler zwischen den oberen und unteren Abweichungsschwellwertbalken 96 und 97 liegt.Obgleich somit auch eine Gierratenabweichung vorhanden ist, liegtdiese innerhalb eines Bereiches, welcher im Hinblick auf die zulässige Gierratenabweichungtoleriert werden kann, so daß mankeine Korrektur durch das Giermanagementsystem benötigt.With reference to 9 is shown that the yaw rate deviation the deviation threshold value bars in three cases when cornering after the 6 to 9 exceeds. The yaw rate deviation is given as zero at time zero (A) because the vehicle has not yet entered the left-hand bend. When the vehicle enters the curve at time (B), there is a yaw rate deviation 95 observed which is larger than the lower deviation threshold bar 97 is. Correction of the yaw rate is therefore required so that additional torque is applied to the right rear wheel 34 is created according to the management system according to the invention. If the vehicle later reaches the state where the yaw rate deviation is after the corner (C) 95 larger than the upper deviation threshold bar 96 This deviation can be corrected by means of the yaw management system by successively applying a torque to the left rear wheel 28 invests. If the yaw rate changes again at time (D), a correction is again necessary so that a torque on the right rear wheel 34 is created. When the yaw rate deviation is finally approximately sinusoidal 95 until time (E) it becomes sufficiently small so that the error between the upper and lower deviation threshold value bars 96 and 97 lies. Although there is also a yaw rate deviation, this is within a range which can be tolerated with regard to the permissible yaw rate deviation, so that no correction by the yaw management system is required.
    [0039] Das Giermanagementsystem nach derErfindung gemäß der voranstehendenBeschreibung nutzt den Lenkradwinkel als Eingang für die Steuereinrichtung 38,um zu bestimmen, was hinsichtlich der Steuerung der Drehmomentübertragungseinrichtung 43, 48, 78 unternommenwerden muß.Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindungkann man die Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Eingang für die Steuereinrichtungin Verbindung mit der Gierrate nehmen, um die Drehmomentübertragungseinrichtung 43, 48 oder 78 entsprechendzu steuern. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindungerfaßtder Radgeschwindigkeitssensor (Raddrehzahlsensor) 41 die Geschwindigkeitdes Fahrzeugs. Dies kann dadurch erfolgen, daß die Geschwindigkeit der Antriebsräder erfaßt wird.Gegebenenfalls könnenauch andere geeignete Einrichtungen hierfür eingesetzt werden. Das Ansprechenauf die gemessene oder festgestellte Gierrate ist teilweise eineFunktion der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Steuereinrichtung 38 istderart programmiert, daß sieInformationen von dem Giersensor 36 und dem Raddrehzahlsensor 41 erhält, um dieDrehmomentübertragungseinrichtung 43, 48, 78 inAbhängigkeitvon diesen Informationen von dem Giersensor 36 und demGeschwindigkeitssensor 48 zu steuern.The yaw management system according to the invention as described above uses the steering wheel angle as an input for the control device 38 to determine what regarding the control of the torque transmission device 43 . 48 . 78 must be done. In a further preferred embodiment according to the invention, the speed of the vehicle can be used as the input for the control device in connection with the yaw rate around the torque transmission device 43 . 48 or 78 to control accordingly. In this preferred embodiment according to the invention, the wheel speed sensor (wheel speed sensor) detects 41 the speed of the vehicle. This can be done by detecting the speed of the drive wheels. If necessary, other suitable devices can also be used for this. The response to the measured or determined yaw rate is partly a function of the vehicle speed. The control device 38 is programmed to receive information from the yaw sensor 36 and the wheel speed sensor 41 receives to the torque transmission device 43 . 48 . 78 depending on this information from the yaw sensor 36 and the speed sensor 48 to control.
    [0040] Diese bevorzugte Ausführungsformnach der Erfindung ist bei einem automatischen Ansprechen der Steuereinrichtung 38 imFalle einer Drehbewegung des Fahrzeugs um seine eigene Achse vonVorteil. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindungist die Steuereinrichtung gegebenenfalls derart programmiert, daß man relativhohe Gierraten bei niedrigen Geschwindigkeiten und nur relativ kleineGierraten bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten zulässt. DieSteuerung kann gegebenenfalls derart programmiert werden, daß man wenigstensauf zwei Weisen dieser Gierrate/Geschwindigkeit Rechnung tragenkann. Zum einen kann die Steuereinrichtung 38 derart programmiertsein, daß dieDrehmomentübertragungseinrichtung 43,48, 78 aktiviert wird, um eine Eigendrehbewegung des Fahrzeugs umseine Achse zu korrigieren, wenn die Gierrate inakzeptabel hochfür dieFahrzeuggeschwindigkeit ist. Ferner kann die Steuereinrichtung 38 auchderart programmiert werden, daß dieSchwellwerte oder die Schwellwertbalken 96, 97 dadurchmodifiziert werden, daß sienäher andie Gierratenabweichungslinie 99 für Null bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten herangebrachtwerden. Der Eingang von dem Lenkradwinkelsensor 40 kannauch bei dieser bevorzugten Ausführungsformzum Einsatz kommen.This preferred embodiment according to the invention is for an automatic response of the control device 38 advantageous in the event of a rotary movement of the vehicle about its own axis. In this preferred embodiment according to the invention, the control device is optionally programmed in such a way that relatively high yaw rates at low speeds and only relatively small yaw rates at high vehicle speeds are permitted. If necessary, the control can be programmed in such a way that this yaw rate / speed can be taken into account in at least two ways. On the one hand, the control device 38 be programmed so that the torque transmission device 43, 48, 78 is activated to correct a self-turning movement of the vehicle about its axis when the yaw rate is unacceptably high for the vehicle speed. Furthermore, the control device 38 can also be programmed in such a way that the threshold values or the threshold value bars 96 . 97 be modified to be closer to the yaw rate deviation line 99 for zero at higher vehicle speeds. The input from the steering wheel angle sensor 40 can also be used in this preferred embodiment.
    [0041] Obgleich voranstehend bevorzugteAusführungsformennach der Erfindung und deren Einzelheiten beschrieben worden sind,ist die Erfindung natürlichnicht hierauf beschränkt,sondern es sind zahlreiche Abänderungenund Modifikationen möglich, dieder Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedankenzu verlassen.Although preferred aboveembodimentsaccording to the invention and the details thereof have been described,the invention is naturalnot limited to this,there are numerous changesand modifications possible thatthe specialist will meet if necessary, without the inventive conceptto leave.
    权利要求:
    Claims (9)
    [1]
    Giermanagementsystem für ein Fahrzeug, welches zweiAntriebsräder(28,34) aufweist, welche mit einem Differential(16) übereine rechte Halbachse (20, 30) und eine linkeHalbachse (18, 24) verbunden sind; eine Gelenkwelle(14), welche ein Drehmoment an das Differential (16)anlegt; einen Giersensor (36), welcher die Gierratenänderungdes Fahrzeugs erfaßt; eineDrehmomentübertragungseinrichtung(43, 48, 78), welche das Drehmoment von,dem Differential (16) an die rechte Halbachse und die linkeHalbachse anlegt; und eine Steuereinrichtung (38),welche die Informationen von dem Giersensor (36) erhält und dieDrehmomentübertragungseinrichtung(43, 48, 78) in Abhängigkeit von den Informationenvon dem Giersensor (36) steuert.Yaw management system for a vehicle that has two drive wheels ( 28 . 34 ) which has a differential ( 16 ) over a right semiaxis ( 20 . 30 ) and a left semiaxis ( 18 . 24 ) are connected; a cardan shaft ( 14 ) which transmits a torque to the differential ( 16 ) creates; a yaw sensor ( 36 ), which detects the yaw rate change of the vehicle; a torque transmission device ( 43 . 48 . 78 ), which is the torque of the differential ( 16 ) on the right semiaxis and the left semiaxis; and a control device ( 38 ) which the information from the yaw sensor ( 36 ) and the torque transmission device ( 43 . 48 . 78 ) depending on the information from the yaw sensor ( 36 ) controls.
    [2]
    System nach Anspruch 1, bei dem die Halbachsen eineinnere Halbwellenachse und eine äußere Halbwellenachseumfassen.The system of claim 1, wherein the semi-axes are oneinner half-wave axis and an outer half-wave axisinclude.
    [3]
    System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß dieDrehmomentübertragungseinrichtung(43, 48, 78) zum selektiven Übertragendes Drehmoments von dem Differential (16) auf die Halbachseneine Kupplung ist.System according to claim 1 or 2, characterized in that the torque transmission device ( 43 . 48 . 78 ) for the selective transmission of the torque from the differential ( 16 ) on the semi-axles is a clutch.
    [4]
    System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung(22, 26, 32) eine hydraulisch betätigte Kupplungist.System according to claim 3, characterized in that the coupling ( 22 . 26 . 32 ) is a hydraulically operated clutch.
    [5]
    System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungeine elektronisch betätigteKupplung ist.System according to claim 3, characterized in that the couplingan electronically operatedClutch is.
    [6]
    System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieDrehmomentübertragungseinrichtung(43, 48, 78) derart ausgelegt ist, daß die Drehgeschwindigkeitder Halbachsen in Abhängigkeitvon den Informationen von dem Giersensor (36) erhöht oderverringert wird.System according to one of the preceding claims, characterized in that the torque transmission device ( 43 . 48 . 78 ) is designed in such a way that the speed of rotation of the semiaxes as a function of the information from the yaw sensor ( 36 ) is increased or decreased.
    [7]
    System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieSteuereinrichtung (38) derart programmiert ist, daß sie nur anspricht,wenn die Gierrate einen Abweichungsschwellwert überschreitet.System according to one of the preceding claims, characterized in that the tax Facility ( 38 ) is programmed so that it only responds when the yaw rate exceeds a deviation threshold.
    [8]
    System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß eseinen Lenkradwinkelsensor (40) zum Erfassen des Lenkradwinkelsumfaßt,und daß dieSteuereinrichtung (38) Informationen vom Giersensor (36)und dem Lenkradwinkelsensor (40) zur Steuerung der Drehmomentübertragungseinrichtung(43, 48, 78) erhält.System according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a steering wheel angle sensor ( 40 ) for detecting the steering wheel angle, and that the control device ( 38 ) Information from the yaw sensor ( 36 ) and the steering wheel angle sensor ( 40 ) to control the torque transmission device ( 43 . 48 . 78 ) receives.
    [9]
    System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß esferner einen Geschwindigkeitssensor (41) zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeitumfaßt,und die Steuereinrichtung (38) Informationen von dem Giersensor(36) und dem Geschwindigkeitssensor (41) zur Steuerung derDrehmomentübertragungseinrichtung(43,48, 78) in Abhängigkeit von den Informationenvon dem Gierratensensor (36) und dem Geschwindigkeitssensor (41)erhält.System according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a speed sensor ( 41 ) for detecting the vehicle speed, and the control device ( 38 ) Information from the yaw sensor ( 36 ) and the speed sensor ( 41 ) to control the torque transmission device ( 43 . 48 . 78 ) depending on the information from the yaw rate sensor ( 36 ) and the speed sensor ( 41 ) receives.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20040163856A1|2004-08-26|
    US6830122B2|2004-12-14|
    JP2004257561A|2004-09-16|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2007-12-13| 8139| Disposal/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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