CN101376385B - 驱动力分配控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种驱动力分配控制装置,包括分配机构、分配控制器、防滑刹车系统、加速度检测器、合成加速度计算器和控制系数控制器。分配机构可操作来可变化地分配从发动机到车辆的各个驱动车轮的驱动力。分配控制器可操作来基于车辆的行驶状态控制分配机构。加速度检测器可操作来检测车辆前后方向上的第一加速度和左右方向上的第二加速度。合成加速度计算器可操作来计算第一加速度和第二加速度的合成加速度。控制系数控制器根据计算的合成加速度,可操作来在防滑刹车系统被促动时不间断地变化限制分配控制器的控制的控制系数。
Description
发明领域
本发明涉及一种用于将驱动力适当地分配给车辆的各个驱动车轮的驱动力分配控制装置。
背景技术
汽车的驱动车轮在左车轮和右车轮之间设置有差速齿轮(差速装置)。结果,汽车转弯时在确保左右车轮之间的转速差的同时能够平稳地转向。通常,在四轮驱动汽车中,不但配置有前述的左右车轮差速齿轮,而且在前车轮和后车轮之间也布置有差速齿轮(中心差速),使得能够确保前后车轮之间的转速差。
近年来,主要集中在起伏路上行驶或赛道上行驶的各种汽车通常设置有差速限制装置,用于根据差速齿轮来限制差动。该差速限制装置以限滑差速(limited slipdifferential LSD)为代表,如果任意驱动车轮要打滑,其能够被电气化或机械化地控制来分配适当的驱动力到想要的驱动车轮。
而且,驱动力分配系统已经得到发展,其针对驱动车轮的轻微滑动,其中,由前述的LSD表示的驱动系装置(drive line device)被主动地促动来改善车辆的转向性能、加速性能和稳定性能。该驱动力分配系统由能够改变前后车轮的驱动力分配的前后车轮驱动力分配机构、能够改变左右车轮的驱动力分配的左右轮驱动力分配机构、电控LSD、电控联轴器等举例说明。
另一方面,配备有防滑刹车系统(ABS)的车辆已经发展和实践,以使得车辆在刹车时能够可靠地减速,同时保持其可操纵性。
这里,同时具有前述的驱动力分配系统和ABS的车辆被由驱动力分配机构的控制和由ABS的控制的干涉的问题所困绕。例如,日本专利公布第2005-104233A号能够解决该问题并能改善驱动力分配系统和ABS之间的控制关系。根据日本专利公布第2005-104233A的该技术,响应于普通模式和不阻碍由ABS控制影响的控制模式(ABS对应模式)之间的ABS的动作/非动作,以及响应于ABS对应模式中路面μ是否为高μ(对应于干沥青路面)或低μ(对应于湿沥青路面),驱动力分配系统的控制模式被适当地交替。更具体地,在高μ路面上,首先由左右车轮驱动力分配机构控制,但ABS的控制为纵向方向上的首选。在低μ路面上,控制模式被转换为由ABS完全控制。而且,驱动力分配控制的具体控制模式由前后车轮和左右车轮之间的转速差控制(ΔN控制)、加速度对应控制、减速度对应控制等举例说明。在高μ路面,控制被进行来仅仅对于ΔN控制减小控制变量。在低μ路面上,ΔN控制的控制变量被进一步减小,使得仅ΔN控制被进行,而无需加速度对应控制或减速度对应控制。
在日本专利公布第2005-104233A号公开的前述技术中,在ABS动作时驱动力分配系统的控制模式主要变换两种ABS对应模式(对高μ路面和低μ路面)。因此,该技术产生驱动力不能在中μ路面(例如,湿沥青路面或未铺路面)、在低μ路面的积雪路面或在极低μ路面(例如冻结路面或冰上)上细微地分配的问题。
而且,在路面μ接近两种ABS对应模式的变换阈值的情形下,由于在普通路面正常行驶的控制中摆动或突然变化而产生控制不稳定的另一个问题。
而且,对于驱动力分配控制的模式的不同控制,不同于ΔN控制的加速度对应控制或减速度对应控制属于类似ΔN控制的可控变量减小或者ON-OFF变换操作。结果,与特性(即,对ABS控制的影响程度)匹配的细微减小控制不会执行来产生与ABS的控制干涉或控制性能(例如,转向性能)降低的问题。
发明内容
因此,本发明的一个有益方面是提供一种驱动力分配控制装置,其能够对用于低μ路面至高μ路面单独连续地细微调节驱动力分配上各种控制的控制变量,并通过充分抑制驱动力分配机构的控制和防滑刹车系统的控制之间产生的控制干涉以改善车辆动作的稳定性。
根据本发明的一个方面,提供一种驱动力分配控制装置,包括:可操作来动态地分配从发动机到车辆的各个驱动车轮的驱动力的分配机构;可操作来基于车辆的行驶状态来控制分配机构的分配控制器;防滑刹车系统,该防滑刹车系统在车辆刹车时促动,以控制各个车轮的刹车状态,从而控制各个车轮的滑动状态;可操作来检测车辆前后方向上的第一加速度和车辆的左右方向上的第二加速度的加速度检测器;可操作来计算第一加速度和第二加速度的合成加速度的合成加速度计算器;控制系数控制器,该控制系数控制器根据计算的合成加速度,可操作地不间断地变化用于在防滑刹车系统被促动时限制分配控制器的控制的控制系数。
如上所述,在防滑刹车系统动作时,基于由控制系数控制器根据纵向加速度和横向加速度之间的合成加速度连续地设定的控制系数,分配机构的动作被控制。因此,在防滑刹车系统动作时,基于根据路面的摩擦系数(路面μ)的关联值的连续控制系数(seamlesscontrol coefficients),驱动力分配控制的可控变量能够从低μ路面到高μ路面细微地调节,使得防滑刹车系统的分配控制和控制被适当地执行,即使路面μ突然改变可控变量也不会突然改变。
结果,即使路面属于中μ路面(例如,湿沥青路面或未铺路面)、低μ路面的积雪路面或极低μ路面(例如冻结路面或冰上),也可以防止驱动力分配控制和防滑刹车系统的控制变得不稳定,从而改善车辆动作的稳定性而不论什么路面μ。
而且,分配控制装置包括用于检测车辆的纵向加速度和横向加速度的加速度检测器,且纵向加速度和横向加速度的合成加速度被计算为路面的摩擦系数的关联值。注意,在防滑刹车系统动作时纵向加速度和横向加速度的合成加速度可以是路面的摩擦系数的关联值。因此,无需单独设置任何检测器,根据路面的摩擦系数的关联值的控制系数可以轻易地设定。
控制系数控制器在合成加速度变大来减小防滑刹车系统的控制的优先度时可操作来增加控制系数。
如上所述,控制系数控制器设定控制系数,使得控制系数可以根据合成加速度的升高连续增加,从而提高防滑刹车系统控制的优先度,同时限制驱动力分配控制的可控变量到用于低μ路面的较小值。驱动力分配控制的可控变量对高μ路面可以设得更大,使得驱动力分配控制和防滑刹车系统的控制之间的控制干涉在整个低μ路面到高μ路面能够被满意地抑制。
此外,分配机构可以包括:可操作来改变分配给车辆的前后车轮的驱动力的值的第一分配机构;和可操作来改变分配给车辆的左右车轮的驱动力的值的第二分配机构。
此外,控制系数控制器可操作来单独变化第一分配机构和第二分配机构的控制系数。
此外,分配控制器基于控制系数可操作来单独控制第一分配机构和第二分配机构。
如上所述,前后车轮驱动力分配机构和左右车轮驱动力分配机构的动作被单独地控制。结果,左右车轮驱动力分配控制和前后车轮驱动力分配控制在整个低μ路面到高μ路面能够单独适当地执行。
此外,分配控制器具有多种控制模式。
此外,控制系数控制器可操作来变化各种控制模式的控制系数。
如上所述,在防滑刹车系统动作时,在每种控制模式,根据合成加速度的控制系数被确定;基于确定的控制系数计算每种控制模式的输出值;驱动力分配机构的可控变量基于计算的输出值操作;且驱动力分配机构的动作基于操作的控制变量被控制。结果,驱动力分配控制和防滑刹车系统控制能够适当地执行,而不会有任何降低控制性能(转向性能),同时根据各个控制模式和防滑刹车系统控制之间单独控制干涉的程度,且充分抑制驱动力分配控制和防滑刹车系统控制之间的控制干涉。
此外,控制模式包括差速控制,其中,根据前后车轮之间的转速差和左右车轮之间的转速差中的至少一个,分配机构被控制。
此外,控制系数控制器可操作来降低控制系数,使得差速控制比其它控制模式更被限制。
如上所述,分配控制器具有这样一种控制模式,以根据车辆的前后车轮和左右车轮中至少一个的车轮之间的转速差的可控变量,控制驱动力分配机构的动作,其中,控制系数控制器将控制系数设定得很小,以致于防滑刹车系统系统动作时转速差控制的可控变量可以比另外的控制模式总体上更受限制。结果,转速差控制对防滑刹车系统控制具有很强的控制干涉。然而,根据转速差控制的驱动力分配控制和防滑刹车系统的控制之间的控制干涉能够充分地抑制,驱动力分配控制和防滑刹车系统的控制能够适当地执行而控制性能(转向性能)不会有任何降低。
附图说明
实施方式将参照附图详细说明,其中:
图1是示意性显示根据本发明的实施方式的一种模式的驱动力分配控制装置的结构的方框图;和
图2是显示根据本发明的驱动力分配控制装置的控制系统的结构的方框示意图。
具体实施方式
根据本发明的一个实施例的驱动力分配控制装置在下面说明。
图1是显示根据本发明的驱动力分配控制装置的结构的方框示意图。
如图1所示,应用了本发明的驱动力分配控制装置的四轮驱动车辆1设置有发动机2、传动装置3等,从而发动机2的输出通过传动装置3和中间齿轮机构4传送到中心差速(称为center-diff)5。
中心差速5的输出一方面通过前差速(称为front-diff)6从轮轴7L和7R传送到前车轮8的左右车轮8L和8R,另一方面,通过准双曲面齿轮机构(hypoid gear mechanism)9、传动轴(propeller shaft)10、后车轮侧上的准双曲面齿轮机构11和后差速(称为rear-diff)12从轮轴13L和13R传送到后车轮14的左右车轮14L和14R。
具体的,中心差速5由差速小齿轮5A和5B和与这些差速小齿轮5A和5B啮合的侧齿轮5C和5D构成。从差速小齿轮5A和5B输入的扭矩通过一个侧齿轮5C传送到前车轮8并且通过另一个侧齿轮5D和传动轴10等传送到后车轮14。这时,中心差速5确保前车轮8和后车轮14之间的差动而不会影响车辆1的转向性能。
此外,具有与该中心差速5连接的前后车轮驱动力分配机构(驱动力分配机构)19,用作驱动力分配系统,以在前车轮8和后车轮14之间的允许下,向前后车轮8和14可变地分配从发动机2输出的扭矩,同时可变地限制差速。前后车轮驱动力分配机构19由湿式液压多盘离合机构构成,并能够根据后述的驱动系液压单元30供应的油压,适当地变化传送到前车轮8和后车轮14的扭矩(驱动力)的分配。
另一方面,具有应用到前差速6的扭矩响应式差速齿轮,其根据发动机2输入的扭矩的大小限制左右车轮8L和8R之间的差动。
另一方面,后差速12具有壳体12A,壳体12A在其外周配备有与传动轴10后端的小齿轮10A啮合的冕形齿轮(crown gear)16,在其内圆周配备有行星齿轮机构12B。而且,该行星齿轮机构12B允许左右后车轮14L和14R之间的差动。通过这种结构,通过传送轴10、小齿轮10A到冕形齿轮16等,从发动机2输入的扭矩被传送到左后车轮14L和右后车轮14R,同时两个车轮14L和14R之间的差动由行星齿轮机构12B确保。
而且,具有与后差速12连接的左右车轮驱动力分配机构(驱动力分配机构)15,其能够适当地变化传送到左右车轮14L和14R的驱动力的分配。该左右车轮驱动力分配机构15由速度变化机构15A和传动量可变控制式的扭矩传动机构15B组成,使得其能够根据响应于后述的驱动系液压单元30供应的油压的车辆行驶状况,也能够适当地变化右车轮14R和左车轮14L的驱动力(即扭矩)。
速度变化机构15A加速或减速左右车轮中一个(如左车轮14L)的转速,并向扭矩传动机构15B输出变化的速度。
传动量可变控制式的扭矩传动机构15B是能够响应后述的驱动系液压单元30供应的控制油压调节传动扭矩量的湿式液压多盘离合机构。通过利用左右车轮的由速度变化机构15A加速或减速了的转速和另一车轮(即右车轮14R)的转速之间的转速差,扭矩传动机构15B传送左右车轮14L和14R之间的扭矩,使得其能够增加或降低一个车轮的驱动扭矩并能够降低或增加另一个车轮的驱动扭矩。这里,迄今描述的行星齿轮机构12B、速度变化机构15A和扭矩传动机构15B属于公知技术,省略这些单个结构的详细说明。
而且,车辆1设置有用于向左右车轮驱动力分配机构15和前后车轮驱动力分配机构19供应油压的驱动系液压单元30。具体的,驱动系液压单元30由用于液压促动左右车轮驱动力分配机构15的后差速液压单元31和用于液压促动前后车轮驱动力分配机构19的中心差速液压单元32构成。后差速液压单元31和中心差速液压单元32与电控单元(ECU)40连接。
这里,尽管没有显示,每个后差速液压单元31和中心差速液压单元32均构成为包括蓄压器、将蓄压器中的工作油提高至预定压力的电动泵、和用于监测由电动泵提高的油压的压力传感器等,并包括用于调节由电动泵一次调节的油压来输出调节压力的电磁控制阀和转换由电磁控制阀调节的油压的供应目标至左右车轮驱动力分配机构15的(未图示的)预定油腔的方向转换阀。
ECU40配备有驱动力分配控制器(驱动力分配控制单元)42。事实上,后差速液压单元31和中心差速液压单元32与驱动力分配控制器42连接。
驱动力分配控制器42配备有CPU、ROM、RAM和界面等,并在其输入侧不仅与车轮速度传感器45R、45L、46R和46L,转向角传感器47、G(即纵G和横G)传感器48和横摆率传感器49连接,而且还与油门位置传感器(尽管未图示)连接。结果,根据由驱动力分配控制器42运行的与各传感器检测的车辆运行状态一致的输出值,后差速液压单元31和中心差速液压单元32被动态地控制,使得其能够单独地控制左右车轮驱动力分配机构15和前后车轮驱动力分配机构19的动作,车辆运行状态是诸如车速、转向状态和车体运行状态的车辆运行状态。
在车辆1向前行驶同时向右转向的情形下,预定油压从后差速液压单元31向左右车轮驱动力分配机构15输入,使得分配给右后车轮14R的扭矩减小来减速右后车轮14R,同时使得分配给左后车轮14L的扭矩增加来加速左后车轮14L。结果,右向(顺时针方向)横摆扭矩能够在车辆1中建立,从而改善车辆1的转向性能。
在车辆1向前行驶同时向左转向的情形下,预定油压从后差速液压单元31向左右车轮驱动力分配机构15输入,使得分配给左后车轮14L的扭矩减小来减速左后车轮14L,同时使得分配给右后车轮14R的扭矩增加来加速右后车轮14R。结果,左向(逆时针方向)横摆扭矩能够在车辆1中建立,从而也改善车辆1的转向性能。
而且,预定油压从中心差速液压单元32向前后车轮驱动力分配机构19输入,使得前车轮8和后车轮14之间的差动能够被限制来改善车辆1的牵引性能,或使得前车轮8和后车轮14之间的差动能够被容许来改善车辆1的转向性能。
这里,车辆1设置有防滑刹车系统(ABS),通过该ABS,车辆1的各个车轮8L、8R、14L和14R能够在它们刹车状态中被相互独立控制,使得车轮8L、8R、14L和14R相对于路面处于最佳的滑动状态。该ABS由与辆1的各个车轮8L、8R、14L和14R对应的四个刹车装置21L、21R、22L和22R,配设在ECU40中来控制那些单独的刹车装置21和22的ABS控制器44,用作根据来自ABS控制器44的指令向各个刹车装置21和22供应油压的作为刹车系统液压单元的刹车装置液压单元33构成。
尽管没有显示,刹车装置液压单元33配备有电动泵、电磁控制阀等来调节刹车液压。
另一方面,ABS控制器44配备有CPU、ROM、RAM和界面等,并在其输入侧与不仅车轮速传感器45R、45L、46R和46L,G(即纵G和横G)传感器48和横摆率传感器49连接,而且还与油门位置传感器(尽管未图示)连接。结果,根据基于各传感器的信息由ABS控制器44运行的输出值,刹车装置液压单元33被动态地控制,使得其能够单独地控制刹车装置21L、21R、22L和22R的动作状态。
图2是显示根据本发明构成的驱动力分配控制装置的驱动力分配控制器42中的控制系统的结构的方框示意图。参照图2,这里描述的根据本发明的驱动力分配控制装置的控制内容,执行在驱动力分配控制器42中。
在驱动力分配控制器42,如上所述,基于来自各传感器的信息,根据车辆的行驶状态的输出值被单独运行,使得左右车轮驱动力分配机构15和前后车轮驱动力分配机构19的动作状态被分别控制为左右车轮驱动力分配控制和前后车轮驱动力分配控制。更具体地,在左右车轮驱动力分配控制和前后车轮驱动力分配控制的控制模式中,存在多种控制模式,诸如突然起动时防止车轮初始滑动或转向时改善车辆响应性能的基于油门开度或转向角的“加速对应的控制”、突出减速时保持车辆位置的稳定性的基于纵向加速度的“减速对应的控制”,和基于诸如前后车轮8和14以及左右车轮14L和14R的各个车轮之间的转速差的“转速差控制(ΔN控制)”。驱动力分配控制器42与这些多种控制对应输出信号。
如图2所示,在驱动力分配控制器42中,前后车轮第一控制的输出值TC/D-1、前后车轮第二控制的输出值TC/D-2和前后车轮ΔN控制的输出值TC/D-DN被输出以分别与前后车轮驱动力分配机构19的加速对应的控制、减速对应的控制和ΔN控制对应;且左右车轮第一控制的输出值TR/D-1、左右车轮第二控制的输出值TR/D-2和左右车轮ΔN控制的输出值TR/D-DN被输出以分别与左右车轮驱动力分配机构15的加速对应的控制、减速对应的控制和ΔN控制对应。
如图2所示,另一方面,驱动力分配控制器42配备有加法器51a、52a、51b和52b,转换器53a和53b和乘法器54a、55a、56a、54b、55b和56b。
而且,迄今描述的前后车轮第一控制的输出值TC/D-1、前后车轮第二控制的输出值TC/D-2和前后车轮ΔN控制的输出值TC/D-DN被输入并由加法器51a累加,并通过乘法器54a、55a、56a输入和由加法器52a累加。另一方面,迄今描述的左右车轮第一控制的输出值TR/D-1、左右车轮第二控制的输出值TR/D-2和左右车轮ΔN控制的输出值TR/D-DN被输入并由加法器51b累加,并通过乘法器54b、55b、56b输入和由加法器52b累加。而且,在转换器53a,加法器51a的输出值和加法器52b的输出值被交替选择并输出为前后车轮驱动力分配可控变量TC/D。而且,在转换器53b,加法器51b的输出值和加法器52b的输出值被交替选择并输出为左右车轮驱动力分配可控变量TR/D。
转换器53a和53b构成为响应ABS的动作状态而转换。具体地,当ABS由ABS控制器44促动时,ABS动作在驱动力分配控制器42中确定来产生ABS动作信号FABS,使得转换器53a和53b响应ABS动作信号FABS而转换。更具体地,当ABS不动作时,转换器53a和53b转换到加法器51a和加法器51b一侧,使得输出值TC/D-1、TC/D-2和TC/D-DN或者输出值TR/D-1、TR/D-2和TR/D-DN被累加并输出(即在普通模式中)为前后车轮驱动力分配可控变量TC/D或者左右车轮驱动力分配可控变量TR/D。另一方面,在ABS动作时,转换器53a和53b转换到加法器52a和加法器52b一侧,使得通过乘法器54a、55a、56a后的输出值TC/D-1、TC/D-2和TC/D-DN被累加或者通过乘法器54b、55b和56b后的输出值TR/D-1、TR/D-2和TR/D-DN被累加,并输出(即在ABS对应的模式中)为前后车轮驱动力分配可控变量TC/D或者左右车轮驱动力分配可控变量TR/D。
如图2所示,乘法器54a、55a、56a和乘法器54b、55b和56b被构成为馈入控制图(control map)M1、M2和M3,以及M4、M5和M6的输出值。基于G-传感器48检测的纵向加速度(纵向G)和横向加速度(横向G),控制图M1、M2和M3,以及M4、M5和M6构成来计算(合成加速度计算单元)合成加速度(合成加速度矢量)GRES,并输入该合成加速度GRES。
控制图M1、M2和M3,以及M4、M5和M6确定增益KABS1、KABS2、KABS3、KABS4、KABS5和KABS6(0<KABS1-6<1)(控制系数),其在乘法器54a、55a、56a和乘法器54b、55b和56b中各自与输出值TC/D-1、TC/D-2、TC/D-DN、TR/D-1、TR/D-2和TR/D-DN相乘,以根据合成加速度GRES调节ABS动作时ABS的优先度。这些增益KABS1、KABS2、KABS3、KABS4、KABS5和KABS6通过实验等为各个输出值TC/D-1、TC/D-2、TC/D-DN、TR/D-1、TR/D-2和TR/D-DN单独预置(控制系数设置单元)。
当合成加速度GRES至少在预定范围内时,增益KABS1、KABS2、KABS3、KABS4、KABS5和KABS6各自的增益特性被不间断设置,以致在合成加速度GRES变得更大时增益值可以连续逐渐地朝1增大。具体地,合成加速度GRES,在其变得更大时在ABS动作时间被增加时增加了由输出值TC/D-1、TC/D-2和TC/D-DN或TR/D-1、TR/D-2和TR/D-DN近似的控制值,输出为前后车轮驱动力分配可控变量TC/D或者左右车轮驱动力分配可控变量TR/D,使得ABS控制的贡献因素变小。而且,输出值TC/D-1、TC/D-2、TC/D-DN、TR/D-1、TR/D-2和TR/D-DN根据合成加速度GRES至少小于各预定范围的范围内的合成加速度GRES被限制,以使ABS控制因此具有高优先度。
而且,与前后车轮ΔN控制对应的增益KABS3和与左右车轮ΔN控制对应的增益KABS6的各自增益特性被确定为使得ΔN控制和ABS控制之间的干涉程度高。结果,总体上增益值小,即,输出值TC/D-DN和TR/D-DN总体上被很大程度地限制,使得ABS控制尽可能的首选。
这里,合成加速度GRES表示最大加速度(即,最大加速度/减速度或最大转向加速度),其能够在ABS动作的情形下建立,其中,诸如前车轮8或后车轮14的驱动车轮可能滑动。这意味着,从摩擦力的总体平衡,在ABS动作时合成加速度GRES除以重力加速度Gg的值大体等于路面μ(即,GRES/Gg=μ)。
更具体地,根据本发明,在ABS动作时,合成加速度GRES可以由纵向加速度和横向加速度轻易地确定,而无需独立地设置任何路面μ检测单元,并且路面μ(即路面的摩擦系数)可以基于合成加速度GRES轻易地估算,使得合成加速度GRES可以适当地用于控制。
因此,如果合成加速度GRES由路面μ替代,可以说各自的增益特性被设定使得在路面具有越低的μ时,,增益KABS1、KABS2、KABS3、KABS4、KABS5和KABS6限制输出值TC/D-1、TC/D-2、TC/D-DN、TR/D-1、TR/D-2和TR/D-DN越多,并且对于μ值越高的路面,越会选择前后车轮驱动力分配控制或左右车轮驱动力分配控制。
在如上文所述的根据本发明的驱动力分配控制装置中,在ABS动作时,来自驱动力分配控制器42的前后车轮第一控制的输出值TC/D-1、前后车轮第二控制的输出值TC/D-2和前后车轮ΔN控制的输出值TC/D-DN通过乘法器54a、55a、56a分别乘以增益KABS1、KABS2、KABS3计算的值,由加法器52a累加并输出为前后车轮驱动力分配可控变量TC/D。同时,左右车轮第一控制的输出值TR/D-1、左右车轮第二控制的输出值TR/D-2和左右车轮ΔN控制的输出值TR/D-DN通过乘法器54b、55b、56b分别乘以增益KABS4、KABS5、KABS6计算的值,由加法器52b累加并输出为左右车轮驱动力分配可控变量TR/D。
结果,在ABS动作时,基于根据合成加速度GRES或路面μ的不间断增益KABS1-6,驱动力分配控制的可控变量可以从低μ路面到高μ路面精细地调节,使得驱动力分配控制和ABS控制能够适当地执行,即使碰到路面μ突然变化也无需突然变化可控变量。
而且,对于单独的左右轮驱动力分配控制和前后轮驱动力分配控制,基于响应合成加速度GRES或路面μ的增加而增加的各个增益KABS1、KABS2、KABS3、KABS4、KABS5和KABS6,驱动力分配的各种控制变量(例如,“加速对应的控制”“减速对应的控制”和“ΔN控制”)被计算。因此,从低μ路面到高μ路面,可以适当地单独执行左右轮驱动力分配控制和前后轮驱动力分配控制。然而,虽然根据各种控制和ABS控制之间单独控制干涉的程度驱动力分配控制和ABS控制之间的控制干涉被充分抑制,驱动力分配控制和ABS控制能够适当地执行而不会丝毫降低控制性能(例如,转向性能)和ABS控制,以致于ABS控制更优选于低μ路面。
在驱动力分配控制的控制模式中,特别是ΔN控制和ABS控制之间的干涉程度高,以致于ΔN控制的增益值总体上减小。输出值TC/D-DN和TR/D-DN总体上被很大程度上限制,以致于ABS控制尽可能的首选。因此,虽然通过ΔN控制驱动力分配控制和ABS控制之间的控制影响被充分地抑制,驱动力分配控制和ABS控制能够适当地执行而不会丝毫降低控制性能(例如,转向性能)。
因此,即使路面属于中μ路面(例如,湿沥青路面或未铺路面)、诸如积雪路面的低μ路面或者极低μ路面(例如冻结路面或冰上),驱动力分配控制能够适当地限制,驱动力分配控制和ABS控制之间不会有任何控制干涉,同时防止驱动力分配控制和防止ABS控制不稳定,ABS控制被适当地首选,从而不论什么路面μ,车辆行为的稳定性可以改善。
尽管迄今完成了根据本发明的驱动力分配控制装置的实施方式的模式的说明,实施方式的模式不限于此。
例如,在实施方式的模式中,前后车轮驱动力分配机构19或左右车轮驱动力分配机构15已经被用作驱动力分配机构。然而,不论怎么描述,如果能够变化从发动机传送到各个车轮的驱动力,另外的机构(例如电控LSD或者电控联轴器)也能够用作驱动力分配机构。本发明还可以应用到如JP-A-2005-289160公开的左右车轮驱动力分配装置。
而且,在实施方式的前述模式中,尽管没有限定,前后车轮驱动力分配可控变量TC/D和左右车轮驱动力分配可控变量TR/D利用加法器51a、52a、51b和52b从各个控制变量的总和确定。例如,前后车轮第一控制的输出值TC/D-1、前后车轮第二控制的输出值TC/D-2和前后车轮ΔN控制的输出值TC/D-DN中的一个的最大增加值可以设定为前后车轮驱动力分配可控变量TC/D,并且,左右车轮第一控制的输出值TR/D-1、左右车轮第二控制的输出值TR/D-2和左右车轮ΔN控制的输出值TR/D-DN中的一个的最大增加值可以设定为左右车轮驱动力分配可控变量TR/D。
而且,在前述的实施方式的模式中,驱动力分配控制的控制模式的各种控制由“加速对应的控制”(前后车轮第一控制和左右车轮第一控制)、“减速对应的控制”(前后车轮第二控制和左右车轮第二控制)和“ΔN控制”(前后车轮ΔN控制和左右车轮ΔN控制)举例说明,但驱动力分配控制的控制模式不限于此。
而且,在驱动力分配控制由后车轮14侧的左右车轮驱动力分配机构15执行的情形下,前述实施方式已经被说明。然而,结构也可以构成为使得驱动力分配系统在前车轮8侧配备有左右车轮驱动力分配机构,从而来执行驱动力分配控制。
Claims (3)
1.一种驱动力分配控制装置,其特征在于,包括:
可操作来动态分配从发动机到车辆的各个驱动车轮的驱动力的驱动力分配机构;
该驱动力分配机构具有用于改变车辆的前后轮的驱动力分配的前后轮驱动力分配机构,和用于改变车辆的左右轮的驱动力分配的左右轮驱动力分配机构;可操作来基于车辆的行驶状态来控制驱动力分配机构的驱动力分配控制器;该驱动力分配控制器具有多种控制模式,包括用于通过对应于从前后轮和左右轮的车轮组中选取的至少一组的车轮转速差的控制量来控制驱动力分配机构的转速差控制;
防滑刹车系统用于控制各个车轮的刹车状态,以使得车辆的各个车轮的滑动状态在刹车时进入稳定状态;
可操作来检测车辆前后方向上的第一加速度和车辆的左右方向上的第二加速度的加速度检测器;
可操作来计算第一加速度和第二加速度的合成加速度的合成加速度计算器;
控制系数控制器,所述控制系数控制器根据计算的合成加速度,可操作地在防滑刹车系统被促动时不间断地变化用于限制驱动力分配控制器的控制量的控制系数;随着计算的合成加速度增加,控制系数控制器连续地增加每个前后轮驱动力分配机构和左右轮驱动力分配机构在不同控制模式下的控制系数;
驱动力分配控制器基于为前后轮驱动力分配机构和左右轮驱动力分配机构中的每个获取的控制系数获取用于前后轮驱动力分配机构和左右轮驱动力分配机构中的每个的驱动力分配机构的控制量,根据获得的控制量分别控制前后轮驱动力分配机构和左右轮驱动力分配机构。
2.如权利要求1所述的驱动力分配控制装置,其特征在于,
所述控制系数为与所述前后轮驱动力分配机构和所述左右轮驱动力分配机构的输出值相乘的系数K,并且该系数K满足0<K<1,所述前后轮驱动力分配机构和所述左右轮驱动力分配机构的输出值分别对应于所述前后轮驱动力分配机构的不同控制模式和所述左右轮驱动力分配机构的不同控制模式。
3.如权利要求1所述的驱动力分配控制装置,其特征在于,
所述车辆设置有检测油门开度的油门位置传感器、检测车辆转向角的转向角传感器、和检测车轮速度的车轮速度传感器、以及检测车辆加速度G的传感器和横摆率传感器;并且
所述多种控制模式包括:
在快速加速时基于检测的油门开度和检测的转向角的加速对应的控制;和
在快速减速时基于检测的纵向加速度的减速对应的控制;和
基于检测到的前后车轮以及左右车轮的各个车轮之间的车轮转速差的转速差控制;
所述驱动力分配控制器具有多种控制模式;
所述控制系数控制器可操作来变化各种控制模式的控制系数。
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