CN101786451A - 车辆的驱动力控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供车辆的驱动力控制装置。通过高精度地判定路面的状态来控制车辆的驱动力，从而可靠地抑制车轮的打滑。第1低摩擦系数路面判定单元根据最高车轮速度和最低车轮速度来判定低摩擦系数路面，第2低摩擦系数路面判定单元根据前轮的车轮速度和后轮的车轮速度来判定低摩擦系数路面，第3低摩擦系数路面判定单元根据左驱动轮的车轮速度和右驱动轮的车轮速度来判定低摩擦系数路面，第4低摩擦系数路面判定单元对规范车体加速度和实际车体加速度进行比较来判定低摩擦系数路面，并且，综合低摩擦系数路面判定单元根据上述判定结果来综合判定低摩擦系数路面。能够活用上述各个判定单元各自的长处并弥补短处，同时能够高精度地判定低摩擦系数路面。

Description

车辆的驱动力控制装置
技术领域
本发明涉及车辆的驱动力控制装置，该车辆的驱动力控制装置具有判定具有发动机和变速器的车辆行驶的路面的状态，并根据判定出的路面的状态来控制车辆的驱动力的驱动力控制单元。
背景技术
在下述专利文献1中记载有车辆的打滑量运算装置，其中，在四轮的旋转速度传感器全部正常时，根据左右的游动轮的旋转速度的平均值和左右的驱动轮的旋转速度的平均值来计算打滑量，在右前轮的旋转速度传感器或右后轮的旋转速度传感器异常的情况下，根据左前轮的旋转速度和左后轮的旋转速度来计算打滑量，在左前轮的旋转速度传感器或左后轮的旋转速度传感器异常的情况下，根据右前轮的旋转速度和右后轮的旋转速度来计算打滑量。
并且，在下述专利文献2中记载有车辆用自动变速机的控制装置，在冰上起步时，当驱动轮打滑时，禁止从2速变速级向3速变速级升档，其中，根据发动机转速和自动变速机的输入轴转速来检测转矩变换器的滑移率，在该滑移率例如超过102％而使驱动力从驱动轮侧逆传递到发动机侧时，判断为检测出伴随驱动轮的锁定和锁定解除的疑似打滑状态，解除自动变速机的升档禁止。
并且，在下述专利文献3中记载有如下的后进时的异常行驶防止装置：在反转开关为ON、且油门开度急剧增大时，对发动机断油来降低驱动力。
并且，在下述专利文献4中记载有如下的车辆的行驶安全装置：在后进变速级的确立时，与其他变速级相比，设定低车速的阈值和低发动机转速的阈值，超过该阈值时，对发动机断油来降低驱动力。
【专利文献1】日本特开平6-289039号公报
【专利文献2】日本特开平11-63209号公报
【专利文献3】日本实开昭63-183446号公报
【专利文献4】日本实开平1-95550号公报
然而，上述专利文献1中记载的技术存在如下问题：在四轮的车轮速度传感器全部异常的情况下，完全无法判定路面状态。
并且，在上述专利文献2中记载的技术中，在判定出低摩擦系数路面的情况下限制升档，但是不进行降档的限制，因此，由于降档引起的驱动力的增加，可能使驱动轮埋入雪路而使车辆陷入。
并且，在上述专利文献3、4记载的技术中，仅在后进变速级的确立时进行断油，因此，在前进变速级的确立时，在低摩擦系数路面上驱动力过剩，可能使车辆陷入。
发明内容
本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，通过高精度地判定路面的状态来控制车辆的驱动力，从而可靠地抑制车轮的打滑。
为了达成上述目的，根据第1方面所述的发明，提出一种车辆的驱动力控制装置，该车辆的驱动力控制装置具有驱动力控制单元，该驱动力控制单元判定具有发动机和变速器的车辆行驶的路面的状态，并根据判定出的路面的状态来控制车辆的驱动力，其特征在于，该车辆的驱动力控制装置具有：第1低摩擦系数路面判定单元，其根据全部车轮的车轮速度中最高车轮速度和最低车轮速度来判定低摩擦系数路面；第2低摩擦系数路面判定单元，其根据前轮的车轮速度和后轮的车轮速度来判定低摩擦系数路面；第3低摩擦系数路面判定单元，其根据左驱动轮的车轮速度和右驱动轮的车轮速度来判定低摩擦系数路面；第4低摩擦系数路面判定单元，其对根据所述发动机的驱动力计算出的规范车体加速度和根据差动齿轮的转速计算出的实际车体加速度进行比较，来判定低摩擦系数路面；综合低摩擦系数路面判定单元，其根据所述第1～第4低摩擦系数路面判定单元的判定结果来判定低摩擦系数路面；抓地行驶判定单元，其根据所述第1～第4低摩擦系数路面判定单元的判定结果和车辆的运转状态，判定抓地行驶；以及低摩擦系数路面怀疑判定单元，其根据所述综合低摩擦系数路面判定单元的判定结果和所述抓地行驶判定单元的判定结果，判定存在低摩擦系数路面的可能性的情况。
并且，根据第2方面所述的发明，提出一种车辆的驱动力控制装置，在第1方面的结构的基础上，所述第1低摩擦系数路面判定单元将全部车轮的车轮速度中最高车轮速度和最低车轮速度之差与阈值进行比较，在所述差超过所述阈值时，判定为低摩擦系数路面。
并且，根据第3方面所述的发明，提出一种车辆的驱动力控制装置，在第1方面的结构的基础上，所述第2低摩擦系数路面判定单元将前轮的车轮速度的平均值和后轮的车轮速度的平均值之差与阈值进行比较，在所述差超过所述阈值时，判定为低摩擦系数路面。
并且，根据第4方面所述的发明，提出一种车辆的驱动力控制装置，在第1方面的结构的基础上，所述第3低摩擦系数路面判定单元将左驱动轮的车轮速度和右驱动轮的车轮速度之差与阈值进行比较，在所述差超过所述阈值时，判定为低摩擦系数路面。
并且，根据第5方面所述的发明，提出一种车辆的驱动力控制装置，在第1方面的结构的基础上，所述第4低摩擦系数路面判定单元对根据所述发动机的驱动力计算出的规范车体加速度和根据前后的差动齿轮的转速计算出的实际车体加速度进行比较，在所述实际车体加速度相对于所述规范车体加速度的超过量超过阈值时，判定为低摩擦系数路面。
并且，根据第6方面所述的发明，提出一种车辆的驱动力控制装置，在第1方面～第5方面的任意一个方面的结构的基础上，所述综合低摩擦系数路面判定单元在所述第1～第4低摩擦系数路面判定单元的至少一方判定了低摩擦系数路面时，综合判定为低摩擦系数路面，在所述第1～第4低摩擦系数路面判定单元全部未判定为低摩擦系数路面时，综合判定为高摩擦系数路面。
并且，根据第7方面所述的发明，提出一种车辆的驱动力控制装置，在第1方面～第6方面的任意一个方面的结构的基础上，所述抓地行驶判定单元在所述第1～第4低摩擦系数路面判定单元全部未判定为低摩擦系数路面的情况下，并且油门开度超过阈值、车速超过阈值且转矩变换器的滑移率超过阈值时，判定为抓地行驶，在所述第1～第4低摩擦系数路面判定单元的至少一方判定了低摩擦系数路面时，判定为非抓地行驶。
并且，根据第8方面所述的发明，提出一种车辆的驱动力控制装置，在第1方面～第7方面的任意一个方面的结构的基础上，所述低摩擦系数路面怀疑判定单元在所述综合低摩擦系数路面判定单元判定了低摩擦系数路面时，判定为存在低摩擦系数路面的可能性，并且，在所述综合低摩擦系数路面判定单元未判定为低摩擦系数路面且所述抓地行驶判定单元未判定为抓地行驶时，判定为存在低摩擦系数路面的可能性。
并且，根据第9方面所述的发明，提出一种车辆的驱动力控制装置，在第1方面～第8方面的任意一个方面的结构的基础上，所述驱动力控制单元包含所述发动机的断油控制单元，在所述综合低摩擦系数路面判定单元判定了低摩擦系数路面时，所述断油控制单元通过断油来降低驱动力。
并且，根据第10方面所述的发明，提出一种车辆的驱动力控制装置，在第9方面的结构的基础上，在选择了前进行驶档位时和选择了后进行驶档位时，所述断油控制单元切换实施断油的发动机转速。
并且，根据第11方面所述的发明，提出一种车辆的驱动力控制装置，在第1方面～第10方面的任意一个方面的结构的基础上，所述驱动力控制单元包含所述变速器的换档限制单元，在所述第3低摩擦系数路面判定单元判定了低摩擦系数路面的情况下，或者所述第1、第2或第4低摩擦系数路面判定单元的任意一方判定了低摩擦系数路面且最低车轮速度小于阈值的情况下，所述换档限制单元限制向规定变速级以下的降档。
并且，根据第12方面所述的发明，提出一种车辆的驱动力控制装置，在第11方面的结构的基础上，所述换档限制单元在抓地行驶中所述断油控制单元没有动作的情况下，或者在抓地行驶中所述断油控制单元正在动作且油门开度小于阈值的情况下，解除换档的限制。
根据第1方面的结构，利用第1低摩擦系数路面判定单元，根据全部车轮的车轮速度中最高车轮速度和最低车轮速度来判定低摩擦系数路面，利用第2低摩擦系数路面判定单元，根据前轮的车轮速度和后轮的车轮速度来判定低摩擦系数路面，利用第3低摩擦系数路面判定单元，根据左驱动轮的车轮速度和右驱动轮的车轮速度来判定低摩擦系数路面，利用第4低摩擦系数路面判定单元，对根据发动机的驱动力计算出的规范车体加速度和根据差动齿轮的转速计算出的实际车体加速度进行比较，来判定低摩擦系数路面，并且，利用综合低摩擦系数路面判定单元，根据第1～第4低摩擦系数路面判定单元的判定结果来综合判定低摩擦系数路面，因此，能够活用第1～第4低摩擦系数路面判定单元各自的长处并弥补短处，同时能够高精度地判定低摩擦系数路面。
而且，除了综合低摩擦系数路面判定单元以外，还具有：抓地行驶判定单元，其根据第1～第4低摩擦系数路面判定单元的判定结果和车辆的运转状态，判定抓地行驶；以及低摩擦系数路面怀疑判定单元，其根据综合低摩擦系数路面判定单元的判定结果和抓地行驶判定单元的判定结果，判定存在低摩擦系数路面的可能性的情况，因此，能够根据判定出的路面状态，利用驱动力控制单元可靠地控制车辆的驱动力，有效地抑制车轮的打滑。
并且，根据第2方面的结构，第1低摩擦系数路面判定单元将全部车轮的车轮速度中最高车轮速度和最低车轮速度之差与阈值进行比较，在所述差超过所述阈值时，判定为低摩擦系数路面，因此，即使在四轮全部打滑的情况下，也能够判定低摩擦系数路面。
并且，根据第3方面的结构，第2低摩擦系数路面判定单元将前轮的车轮速度的平均值和后轮的车轮速度的平均值之差与阈值进行比较，在所述差超过所述阈值时，判定为低摩擦系数路面，因此，能够判定低摩擦系数路面而不受前轮转向的影响。
并且，根据第4方面的结构，第3低摩擦系数路面判定单元将左驱动轮的车轮速度和右驱动轮的车轮速度之差与阈值进行比较，在所述差超过所述阈值时，判定为低摩擦系数路面，因此，能够可靠地判定由于低摩擦系数路面而使差动齿轮具有差旋转的危险状态。
并且，根据第5方面的结构，第4低摩擦系数路面判定单元对根据发动机的驱动力计算出的规范车体加速度和根据前后的差动齿轮的转速计算出的实际车体加速度进行比较，在实际车体加速度相对于规范车体加速度的超过量超过阈值时，判定为低摩擦系数路面，因此，即使四轮全部打滑也能够判定低摩擦系数路面，而且，由于使用差动齿轮的转速，因此即使车轮速度传感器发生故障，也不会受到影响。
并且，根据第6方面的结构，综合低摩擦系数路面判定单元在第1～第4低摩擦系数路面判定单元的至少一方判定了低摩擦系数路面时，综合判定为低摩擦系数路面，在第1～第4低摩擦系数路面判定单元全部未判定为低摩擦系数路面时，综合判定为高摩擦系数路面，因此，能够高精度地判定路面摩擦系数的高低。
并且，根据第7方面的结构，抓地行驶判定单元在第1～第4低摩擦系数路面判定单元全部未判定为低摩擦系数路面的情况下，并且油门开度超过阈值、车速超过阈值且转矩变换器的滑移率超过阈值时，判定为抓地行驶，在第1～第4低摩擦系数路面判定单元的至少一方判定了低摩擦系数路面时，判定为非抓地行驶，因此，能够高精度地判定抓地行驶和非抓地行驶。
并且，根据第8方面的结构，低摩擦系数路面怀疑判定单元在综合低摩擦系数路面判定单元判定了低摩擦系数路面时，判定为存在低摩擦系数路面的可能性，并且，在综合低摩擦系数路面判定单元未判定为低摩擦系数路面且抓地行驶判定单元未判定为抓地行驶时，判定为存在低摩擦系数路面的可能性，因此，能够没有遗漏地判定低摩擦系数路面的可能性。
并且，根据第9方面所述的发明，在综合低摩擦系数路面判定单元判定了低摩擦系数路面时，断油控制单元通过断油来降低驱动力，因此，能够防止车轮在结冰路面等低摩擦系数路面上打滑的情况。
并且，根据第10方面的结构，根据选择了前进行驶档位还是选择了后进行驶档位，断油控制单元切换实施断油的发动机转速，因此，能够以分别适合于车辆的前进时和后进时的发动机转速来实施断油。
并且，根据第11方面的结构，在第3低摩擦系数路面判定单元判定了低摩擦系数路面的情况下，或者第1、第2或第4低摩擦系数路面判定单元的任意一方判定了低摩擦系数路面且最低车轮速度小于阈值的情况下，换档限制单元限制向规定变速级以下的降档，因此，能够预防车辆在雪路等低摩擦系数路面上陷入。
并且，根据第12方面的结构，在抓地行驶中断油控制单元没有动作的情况下，或者在抓地行驶中断油控制单元正在动作且油门开度小于阈值的情况下，解除换档的限制，因此，能够防止在不可能产生打滑时进行不必要的换档的限制。
附图说明
图1是示出具有驱动力控制装置的车辆的整体结构的图。
图2是驱动力控制装置的电子控制单元的框图。
图3是主程序的流程图。
图4是主程序的步骤S1的子程序的流程图(第1低摩擦系数路面判定单元)。
图5是与图4对应的时序图。
图6是主程序的步骤S1的子程序的流程图(第2低摩擦系数路面判定单元)。
图7是与图6对应的时序图。
图8是主程序的步骤S1的子程序的流程图(第3低摩擦系数路面判定单元)。
图9是与图8对应的时序图。
图10是主程序的步骤S1的子程序的流程图(第4低摩擦系数路面判定单元)。
图11是说明第1～第4低摩擦系数路面判定单元的长处和短处的图。
图12是主程序的步骤S2的子程序的流程图。
图13是主程序的步骤S3的子程序的流程图。
图14是主程序的步骤S5的子程序的流程图。
图15是主程序的步骤S7的子程序的流程图。
图16是与图15对应的时序图。
标号说明
M1：第1低摩擦系数路面判定单元；M2：第2低摩擦系数路面判定单元；M3：第3低摩擦系数路面判定单元；M4：第4低摩擦系数路面判定单元；M5：综合低摩擦系数路面判定单元M6：抓地行驶判定单元；M7：低摩擦系数路面怀疑判定单元；M8：驱动力控制单元；M8A：断油控制单元；M8B：换档限制单元；Df：差动齿轮；Dr：差动齿轮；E：发动机；T：变速器。
具体实施方式
下面，根据图1～图16说明本发明的实施方式。
如图1所示，四轮驱动的汽车具有：始终驱动的主驱动轮即左右前轮WFL、WFR；以及必要时驱动的副驱动轮即左右后轮WRL、WRR。发动机E的驱动力的一部分经由变速器T和前侧差动齿轮Df传递到左右前轮WFL、WFR。并且，所述驱动力的一部分经由传递装置TF、粘性联轴节C和后侧差动齿轮Dr，从变速器T传递到左右后轮WRL、WRR。
在对发动机E的断油和变速器T的换档进行控制的电子控制单元U上连接有：检测前轮WFL、WFR和后轮WRL、WRR的各转速的车轮速度传感器Sa…；检测发动机转速的发动机转速传感器Sb；检测变速器T的换档的换档传感器Sc；检测油门开度的油门开度传感器Sd；以及检测前后的差动齿轮Df、Dr的转速的差动齿轮转速传感器Se、Se，电子控制单元U根据来自所述各传感器Sa～Se的信号，控制发动机E的断油，并且控制变速器T的换档。
如图2所示，电子控制单元U具有：第1低摩擦系数路面判定单元M1、第2低摩擦系数路面判定单元M2、第3低摩擦系数路面判定单元M3、第4低摩擦系数路面判定单元M4、综合低摩擦系数路面判定单元M5、抓地行驶判定单元M6、低摩擦系数路面怀疑判定单元M7、以及驱动力控制单元M8，驱动力控制单元M8包含控制发动机E的断油的断油控制单元M8A和限制变速器T的换档的换档限制单元M8B。
接着，根据图3说明主程序的流程图。
首先，在步骤S1中，通过第1～第4低摩擦系数路面判定单元M1～M4，使用后面详细叙述的第1手法～第4手法，分别进行低摩擦系数路面的判定，在步骤S2中，通过综合低摩擦系数路面判定单元M5，综合所述第1手法～第4手法的判定结果，进行低摩擦系数路面的综合判定。其结果，在综合判定为综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝0(高摩擦系数路面)的情况下，在步骤S3中，通过抓地行驶判定单元M6，进行抓地行驶判定(判定车轮是否没有打滑并在路面上抓地行驶)。其结果，在判定为抓地行驶判定标志F_GRIP＝1(抓地行驶)的情况下，在步骤S4中，通过低摩擦系数路面怀疑判定单元M7，设置为低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝0(没有低摩擦系数路面的可能性)。
在所述步骤S2中综合判定为综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝1(低摩擦系数路面)的情况下，在步骤S5中，为了抑制驱动轮的打滑，通过断油控制单元M8A进行发动机的断油转速的切换请求。然后，在所述步骤S3中判定为抓地行驶判定标志F_GRIP＝0(不是抓地行驶)的情况下和经由所述步骤S5的情况下，在步骤S6中，通过低摩擦系数路面怀疑判定单元M7，设置为低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝1(有低摩擦系数路面的可能性)，在接下来的步骤S7中，为了抑制驱动轮的打滑，通过换档限制单元M8B实施变速器T的档位限制。
根据图3可知，综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝1(低摩擦系数路面)的判定、低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝1(有低摩擦系数路面的可能性)的判定、以及抓地行驶判定标志F_GRIP＝1(抓地行驶)的判定之间的关联如下所述。
在步骤S2中判定为综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝1(低摩擦系数路面)时，在步骤S6中自动进行低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝1(有低摩擦系数路面的可能性)的判定。
在步骤S2中未判定为综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝1(低摩擦系数路面)的情况下，如果在步骤S3中未进行抓地行驶判定标志F_GRIP＝1(抓地行驶)的判定，则还是在步骤S6中自动进行低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝1(有低摩擦系数路面的可能性)的判定。
其原因是，当车辆处于冰上时，在驾驶者离开了油门踏板因而综合判定为综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝0(高摩擦系数路面)的情况下，实际上也有低摩擦系数的可能性，因此，如果在所述步骤S3中未进行抓地行驶的判定，则进行低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝1(有低摩擦系数路面的可能性)的判定。
在步骤S3中进行了抓地行驶判定标志F_GRIP＝1(抓地行驶)的判定的情况下，在步骤S4中进行低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝0(没有低摩擦系数路面的可能性)的判定。即，仅在进行了抓地行驶判定标志F_GRIP＝1(抓地行驶)的判定的情况下，低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝0(没有低摩擦系数路面的可能性)成立。
【表1】
表1归纳了上述作用，在综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝0、低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝0、且抓地行驶判定标志F_GRIP＝1的情况下，是路面摩擦系数高的情况，因此，不实施档位限制和断油转速的切换。
在综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝1、低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝1、且抓地行驶判定标志F_GRIP＝0的情况下，是路面摩擦系数低的情况，因此，实施档位限制和断油转速的切换的双方。
在综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝0、低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝1、且抓地行驶判定标志F_GRIP＝0的情况下，是存在路面摩擦系数低的可能性的情况，因此，仅实施档位限制，而不实施断油转速的切换。
接着，根据所述步骤S1的子程序即图4的流程图，说明通过第1低摩擦系数路面判定单元M1判定低摩擦系数路面的第1手法。
首先，在步骤S11中，计算四轮的车轮速度中最高车轮速度和最低车轮速度，在步骤S12中，计算最高车轮速度和最低车轮速度的车轮速度差SVLVF4R。如果在接下来的步骤S13中最高最低车轮速度差判定标志F_LM4W＝0(车轮速度差小)，则在步骤S14中，将车轮速度差SVLVF4R与低摩擦系数路面判定阈值进行比较，如果车轮速度差SVLVF4R＞低摩擦系数路面判定阈值，则在步骤S15中，设置为低摩擦系数路面判定标志F_LM4W＝1(低摩擦系数路面)。
另一方面，如果在所述步骤S13中最高最低车轮速度差判定标志F_LM4W＝1(车轮速度差大)，则在步骤S16中，将车轮速度差SVLVF4R与低摩擦系数路面解除阈值进行比较，如果车轮速度差SVLVF4R＜低摩擦系数路面解除阈值，则在步骤S17中，设置为低摩擦系数路面判定标志F_LM4W＝0(高摩擦系数路面)。
图5是说明图4的流程图的作用的时序图，当最高车轮速度和最低车轮速度的车轮速度差SVLVF4R超过低摩擦系数路面判定阈值时，设置为低摩擦系数路面判定标志F_LM4W＝1，当最高车轮速度和最低车轮速度的车轮速度差SVLVF4R低于低摩擦系数路面解除阈值时，设置为低摩擦系数路面判定标志F_LM4W＝0。
接着，根据所述步骤S1的子程序即图6的流程图，说明通过第2低摩擦系数路面判定单元M2判定低摩擦系数路面的第2手法。
首先，在步骤S21中，计算左右前轮的平均车轮速度和左右后轮的平均车轮速度，在步骤S22中，计算它们的差即前后平均车轮速度差SVLVF2R。如果在接下来的步骤S23中低摩擦系数路面判定标志F_DYS＝0(高摩擦系数路面)，则在步骤S24中，将车轮速度差SVLVF2R与低摩擦系数路面判定阈值进行比较，如果车轮速度差SVLVF2R＞低摩擦系数路面判定阈值，则在步骤S25中，设置为低摩擦系数路面判定标志F_DYS＝1(低摩擦系数路面)。
另一方面，如果在所述步骤S23中，低摩擦系数路面判定标志F_DYS＝1(低摩擦系数路面)，则在步骤S26中，将车轮速度差SVLVF2R与低摩擦系数路面解除阈值进行比较，如果车轮速度差SVLVF2R＜低摩擦系数路面解除阈值，则在步骤S27中，设置为低摩擦系数路面判定标志F_DYS＝0(高摩擦系数路面)。
图7是说明图6的流程图的作用的时序图，当前后平均车轮速度差SVLVF2R超过低摩擦系数路面判定阈值时，设置为低摩擦系数路面判定标志F_DYS＝1，当前后平均车轮速度差SVLVF2R低于低摩擦系数路面解除阈值时，设置为低摩擦系数路面判定标志F_DYS＝0。
接着，根据所述步骤S1的子程序即图8的流程图，说明通过第3低摩擦系数路面判定单元M3判定低摩擦系数路面的第3手法。
首先，在步骤S31中，计算左前轮的车轮速度和右前轮的车轮速度，在步骤S32中，计算左右前轮的车轮速度差DVF2W。如果在接下来的步骤S33中低摩擦系数路面判定标志F_DVF2W＝0(高摩擦系数路面)，则在步骤S34中，将车轮速度差DVF2W与低摩擦系数路面判定阈值进行比较，如果车轮速度差DVF2W＞低摩擦系数路面判定阈值，则在步骤S35中，设置为低摩擦系数路面判定标志F_DVF2W＝1(低摩擦系数路面)。
如果在所述步骤S33中，低摩擦系数路面判定标志F_DVF2W＝1(低摩擦系数路面)，则在步骤S36中，将车轮速度差DVF2W与低摩擦系数路面解除阈值进行比较，如果车轮速度差DVF2W＜低摩擦系数路面解除阈值，则在步骤S37中，设置为低摩擦系数路面判定标志F_DVF2W＝0(高摩擦系数路面)。
图9是说明图8的流程图的作用的时序图，当左右前轮的车轮速度差DVF2W超过低摩擦系数路面判定阈值时，设置为低摩擦系数路面判定标志F_DVF2W＝1，当左右前轮的车轮速度差DVF2W低于低摩擦系数路面解除阈值时，设置为低摩擦系数路面判定标志F_DVF2W＝0。
接着，根据所述步骤S1的子程序即图10的流程图，说明通过第4低摩擦系数路面判定单元M4判定低摩擦系数路面的第4手法。
首先，在步骤S41中不是反转判定标志F_NSURED＝1、换档稳定地为D档位时，如果在步骤S42中四轮中的最低车轮速度VLEST在阈值#VLKPK0以上、且下坡下降程度判定标志F_LMPK＝0(缓下坡、高摩擦系数路面)，则不进行步骤S47中的下坡下降程度的判定。其原因是，在车辆陷入的情况下特别希望进行打滑判定，因此，在车轮速度大、路面摩擦系数大时，不需要进行下坡下降程度的判定。
即使所述步骤S42的答案为否，如果在步骤S43中四轮中的最低车轮速度VLEST在阈值#VLKPK1以上、且下坡下降程度判定标志F_LMPK＝1(急下坡、低摩擦系数路面)，则不进行步骤S47中的下坡下降程度的判定。其原因是，考虑到高车速的变速级的误判定的风险时，不希望积极地进行打滑判定，因此，在车轮速度大时，强制避开下坡下降程度的判定。
即使所述步骤S43的答案为否，如果在步骤S44中四轮中的最高车轮速度VHEST在阈值#VLMKPKE以下，则不进行步骤S47中的下坡下降程度的判定。其原因是，判定下坡下降程度需要使车轮旋转，因此，在四轮中的最高车轮速度VHEST在阈值#VLMKPKE以下时，无法高精度地判定下坡下降程度。
在所述步骤S41中反转判定标志F_NSURED＝1、换档是倒车档位时，跳过所述步骤S42、S43，转移到所述步骤S44。其原因是，在倒车档位中需要积极地进行打滑判定，因此，不考虑所述步骤S42、S43的条件，进行打滑判定。
但是，在所述步骤S42～S44的答案全部为否的情况下，在步骤S45中计算下坡下降程度SPKU。具体而言，预先存储在路面摩擦系数高的平坦路中规范车体加速度与发动机输出的关系，计算成为在下坡路中实际产生的车体加速度超过所述规范车体加速度的程度越大则下坡下降程度SPKU越大的值。此时，由于路面摩擦系数小而使车轮打滑、车轮速度增加时，观察到的车体加速度计算得较大，因此，下坡下降程度SPKU计算成为更大的值。因此，在下坡下降程度SPKU示出在车轮的抓地状态中不产生的较大值时，能够判定为低摩擦系数路面。
此时，不使用判定路面摩擦系数的车轮速度传感器Sa…，而使用差动齿轮转速传感器Se、Se，因此，不会受到车轮速度传感器Sa…的故障的影响。
在接下来的步骤S46中下坡下降程度判定标志F_LMPK＝0(缓下坡、高摩擦系数路面)时，在步骤S47中，如果下坡下降程度SPKU超过打滑判定下降程度阈值，则判定为路面摩擦系数低，在步骤S48中，设置为下坡下降程度判定标志F_LMPK＝1(急下坡、低摩擦系数路面)。
另一方面，在所述步骤S42、S43、S44的答案的任意一方为是的情况下，或者在所述步骤S46的答案为否的情况下，在步骤S49中，如果下坡下降程度SPKU低于非打滑判定阈值，则判定为路面摩擦系数高，在步骤S50中，设置为下坡下降程度判定标志F_LMPK＝0(缓下坡、高摩擦系数路面)。
图11归纳出以上说明的路面摩擦系数的4个判定手法的长处和短处。
第1低摩擦系数路面判定单元M1将全部车轮的车轮速度中最高车轮速度和最低车轮速度之差与阈值进行比较，在所述差超过阈值时，判定为低摩擦系数路面，因此，即使在四轮全部打滑的情况下，也能够判定低摩擦系数路面。但是存在如下短处：在四轮的车轮速度传感器Sa…同时发生故障的情况下无法判定，需要考虑前轮的转向角来设定阈值，并且，受到后轮的车轮速度传感器Sa…的故障的影响。
第2低摩擦系数路面判定单元M2将左右前轮的车轮速度的平均值和左右后轮的车轮速度的平均值之差与阈值进行比较，在所述差超过阈值时，判定为低摩擦系数路面，因此，能够判定低摩擦系数路面而不受前轮的转向角的影响。但是存在如下短处：无法判定左右的路面摩擦系数差，并且，受到后轮的车轮速度传感器Sa…的故障的影响。
第3低摩擦系数路面判定单元M3将左驱动轮(左前轮)的车轮速度和右驱动轮(右前轮)的车轮速度之差与阈值进行比较，在所述差超过阈值时，判定为低摩擦系数路面，因此，能够可靠地判定由于低摩擦系数路面而使前轮的差动齿轮Df具有差旋转的危险状态。但是存在如下短处：只能判定前轮所压路面的摩擦系数。
第4低摩擦系数路面判定单元M4对根据发动机E的驱动力计算出的规范车体加速度和根据前后的差动齿轮Df、Dr的转速计算出的实际车体加速度进行比较，在实际车体加速度相对于规范车体加速度的超过量超过阈值时，判定为低摩擦系数路面，因此，即使四轮全部打滑也能够判定低摩擦系数路面，而且，由于使用差动齿轮Df、Dr的转速，因此即使车轮速度传感器Sa…发生故障也不会受到影响。但是存在如下短处：在摩擦系数稍小的路面中，判定精度降低。
接着，根据图12的流程图说明所述步骤S2的子程序(综合低摩擦系数路面判定)。
在步骤S51中，判定第1低摩擦系数路面判定标志F_LM4W的状态，在步骤S52中，判定第2低摩擦系数路面判定标志F_DYS的状态，在步骤S53中，判定第3低摩擦系数路面判定标志F_DVF2W的状态，在步骤S54中，判定下坡下降程度判定标志F_LMPK的状态。
如果所述步骤S51～S54的答案全部是表示高摩擦系数路面的“0”，则转移到步骤S55～S58，如果所述步骤S51～S54的至少一方的答案是表示低摩擦系数路面的“1”，则转移到步骤S59～S62。
如果所述步骤S51～S54的答案全部是表示高摩擦系数路面的“0”，则首先在步骤S55中，将判定延迟定时器TMLMIN设置为规定值#TMLMIN，如果在步骤S56中四轮中最高车轮速度VHEST在判定解除阈值VLOMUEND以上、且在步骤S57中所述判定延迟定时器TMLMOUT到时，则在步骤S58中，设置为综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝0(高摩擦系数路面)。
如果所述步骤S51～S54的答案的任意一方是表示低摩擦系数路面的“1”，则首先在步骤S59中，将复位延迟定时器TMLMOUT设置为规定值#TMLMOUT，如果在步骤S60中四轮中最低车轮速度VLEST在判定阈值VLOMUPMT以下、且在步骤S61中所述复位延迟定时器TMLMIN到时，则在步骤S62中，设置为综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝1(低摩擦系数路面)。
如上所述，并用4个路面摩擦系数判定手法来判定路面摩擦系数，因此，弥补了各个手法的短处并活用了各个手法的长处，能够高精度地判定路面摩擦系数，特别地，即使是四轮驱动车辆，也能够进行路面摩擦系数的高精度判定。
接着，根据图13的流程图说明所述步骤S3的子程序(抓地行驶判定)。
在步骤S71中，判定第1低摩擦系数路面判定标志F_LM4W的状态，在步骤S72中，判定第2低摩擦系数路面判定标志F_DYS的状态，在步骤S73中，判定第3低摩擦系数路面判定标志F_DVF2W的状态，在步骤S74中，判定下坡下降程度判定标志F_LMPK的状态。
如果所述步骤S71～S74的答案的至少一方是表示低摩擦系数路面的“1”，则在步骤S75中，将抓地判定延迟定时器TMGRIP设置为规定值#TMGRIP，在步骤S76中，设置为抓地行驶判定标志F_GRIP＝0(非抓地行驶)。
在所述步骤S71～S74的全部答案是表示高摩擦系数路面的“0”时，如果在步骤S77中油门开度APAT＞阈值APGIP成立、且在步骤S78中四轮的最低车轮速度VLEST＞阈值VGRIP成立、且在步骤S79中转矩变换器的滑动率ETRW＞阈值ETRGRIP成立，即充分踏下油门踏板、车速充分高、且转矩变换器充分滑动(车轮负荷高)，则判定为车轮在路面上抓地，如果该状态持续到在步骤S80中抓地判定延迟定时器TMGRIP到时为止，则在步骤S81中，设置为抓地行驶判定标志F_GRIP＝1(抓地行驶)。
另一方面，如果所述步骤S77～S79的任意一方的答案为否，则无法判定为车轮在路面上抓地，因此，在步骤S82中，将抓地判定延迟定时器TMGRIP设置为规定值#TMGRIP。
接着，根据图14的流程图说明所述步骤S5的子程序(断油转速切换请求)。在综合低摩擦系数路面判定单元M5进行了综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝1(低摩擦系数路面)的判定时，执行该程序。
首先，在步骤S91中，在VSA(车辆稳定辅助)系统、即对左右车轮分配驱动力或制动力来实现车辆举动的稳定的系统动作的情况下，为了避免与该VSA动作之间的干扰，不进行断油控制。
如果在步骤S92中在变速器T的倒车档位中综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝1(低摩擦系数路面)，则在步骤S93中，为了防止后进中的车轮的打滑，请求倒车档位用的断油转速，在发动机转速超过所述断油转速的情况下，实施断油来抑制发动机E的输出。由此，在冰上的后进起步时或从雪路的陷入状态到后进脱出时，能够防止发动机转速过度增加的车轮的打滑状态恶化。仅在判定了低摩擦系数路面的情况下(综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝1)，进行该倒车档位中的断油转速的切换，在怀疑为低摩擦系数路面的情况下(低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝1)，不进行该倒车档位中的断油转速的切换。
如果在接下来的步骤S94中在D档位中综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝1(低摩擦系数路面)，则转移到步骤S95～S97。如果在步骤S95中四轮中的最低车轮速度VLEST没有超过阈值#VLEST、且在步骤S96中发动机转速NE没有超过阈值#NE1，即如果车轮速度和发动机转速都很小，则在步骤S97中，请求D档位用的断油转速，在发动机转速超过所述断油转速的情况下，实施断油来抑制发动机E的输出。
其原因是，在漂移行驶中断油动作而使发动机输出降低时，可能难以控制车辆举动，因此，在车轮速度和发动机转速都大的漂移行驶中，断油难以动作，在车轮速度和发动机转速都小的冰上起步时或从雪路的陷入状态到脱出时，断油容易动作，防止打滑。
在所述步骤S94中在D档位中综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝0(高摩擦系数路面)时，在步骤S100中解除断油控制，但是，在步骤S98中在倒车档位侧低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝1(有低摩擦系数路面的可能性)的情况下和在步骤S99中发动机转速NE超过阈值#NE2的情况下，不进行断油控制的解除。
如上所述，在低摩擦系数路面中，不仅是倒车档位，在D档位中也进行断油转速的切换，由此，不仅能够防止在前进行驶时由于过剩驱动力而产生打滑，而且，能够设定分别适合于后进行驶时和前进行驶时的断油转速。
接着，根据图15的流程图说明所述步骤S7的子程序(实施档位限制)。在综合低摩擦系数路面判定单元M5综合判定为综合低摩擦系数路面判定标志F_LOMYU＝1(低摩擦系数路面)时、和低摩擦系数路面怀疑判定单元M7进行了低摩擦系数路面怀疑判定标志F_MBLM＝1(有低摩擦系数路面的可能性)的判定时，执行该程序。
首先在步骤S101中，如果变速器T处于倒车档位，则无法进行升档或降档，因此，在步骤S102中，将低摩擦系数路面档位限制标志F_DEFICE设置为0(不实施档位限制)。
如果在所述步骤S101中变速器T处于D档位，在步骤S103中基于上述第3手法的低摩擦系数路面判定标志F_DVF2W＝1(低摩擦系数路面)，即在左右前轮的车轮速度差超过阈值而判定为低摩擦系数路面的情况下，在步骤S104中，将低摩擦系数路面档位限制标志F_DEFICE设置为1(实施档位限制)。其原因是，左右前轮的车轮速度差超过阈值的情况是左右一方的前轮(驱动轮)压在雪路上而打滑的情况，在这种情况下，如果允许降档，则驱动力增加，车辆可能陷入。
在所述步骤S103中基于上述第3手法的低摩擦系数路面判定标志F_DVF2W＝0(高摩擦系数路面)的情况下，如果在步骤S105中抓地行驶标志F_GRIP＝0(低摩擦系数路面)，即利用所述第3手法以外的第1、第2或第4手法判定了低摩擦系数路面的情况下，在步骤S106中最低车轮速度VLEST没有超过阈值#VLEST的情况下，在步骤S104中，将低摩擦系数路面档位限制标志F_DEFICE设置为1(实施档位限制)。
其原因是，利用第1、第2或第4手法判定了低摩擦系数路面的情况不一定是左右一方的前轮(驱动轮)压在雪路上而打滑的情况，也可能存在漂移行驶的情况，因此，在最低车轮速度VLEST(即车体速度)小时，推定为是车辆开始陷入的情况，因此，在步骤S104中，将低摩擦系数路面档位限制标志F_DEFICE设置为1(实施档位限制)，限制降档，由此，能够抑制产生过剩的转矩，能够顺畅地从陷入中脱出。
另外，在所述步骤S104中将低摩擦系数路面档位限制标志F_DEFICE设置为1(实施档位限制)时，在油门开度超过阈值的情况下，继续进行降档的限制，在油门开度在阈值以下的情况下(例如全闭状态)，允许降档。其原因是，在油门开度高的情况下，由于降档使驱动力增加，车辆可能陷入，但是，在油门开度低的情况下，没有这种可能性。
在所述步骤S105的答案为否、即在高摩擦系数路面的情况下，在步骤S107中低摩擦系数路面档位限制标志F_DEFICE为1，实施档位限制时，如果在步骤S108中断油控制没有动作，则判定为高摩擦系数路面而不需要档位限制，在所述步骤S102中将低摩擦系数路面档位限制标志F_DEFICE设置为0(解除档位限制)。并且，即使在所述步骤S108中断油控制动作，如果在步骤S109中油门开度APAT在阈值#APAT以下，则判定为不需要档位限制，在所述步骤S102中将低摩擦系数路面档位限制标志F_DEFICE设置为0(解除档位限制)。
如图16所示，在车辆在上坡的雪路上行驶而开始陷入的情况下，执行降档使驱动力增加时，可能铲起雪而导致陷入，但是，通过执行上述降档限制，能够预防陷入的产生。
以上说明了本发明的实施方式，但是，本发明能够在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。

Claims (12)

1.一种车辆的驱动力控制装置，该车辆的驱动力控制装置具有驱动力控制单元(M8)，该驱动力控制单元(M8)判定具有发动机(E)和变速器(T)的车辆行驶的路面的状态，并根据判定出的路面的状态来控制车辆的驱动力，其特征在于，该车辆的驱动力控制装置具有：
第1低摩擦系数路面判定单元(M1)，其根据全部车轮的车轮速度中最高车轮速度和最低车轮速度来判定低摩擦系数路面；
第2低摩擦系数路面判定单元(M2)，其根据前轮的车轮速度和后轮的车轮速度来判定低摩擦系数路面；
第3低摩擦系数路面判定单元(M3)，其根据左驱动轮的车轮速度和右驱动轮的车轮速度来判定低摩擦系数路面；
第4低摩擦系数路面判定单元(M4)，其对根据所述发动机(E)的驱动力计算出的规范车体加速度和根据差动齿轮(Df、Dr)的转速计算出的实际车体加速度进行比较，来判定低摩擦系数路面；
综合低摩擦系数路面判定单元(M5)，其根据所述第1～第4低摩擦系数路面判定单元(M1～M4)的判定结果来判定低摩擦系数路面；
抓地行驶判定单元(M6)，其根据所述第1～第4低摩擦系数路面判定单元(M1～M4)的判定结果和车辆的运转状态，判定抓地行驶；以及
低摩擦系数路面怀疑判定单元(M7)，其根据所述综合低摩擦系数路面判定单元(M5)的判定结果和所述抓地行驶判定单元(M6)的判定结果，判定存在低摩擦系数路面的可能性的情况。
2.根据权利要求1所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述第1低摩擦系数路面判定单元(M1)对全部车轮的车轮速度中最高车轮速度和最低车轮速度之差与阈值进行比较，在所述差超过所述阈值时，判定为低摩擦系数路面。
3.根据权利要求1所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述第2低摩擦系数路面判定单元(M2)对前轮的车轮速度的平均值和后轮的车轮速度的平均值之差与阈值进行比较，在所述差超过所述阈值时，判定为低摩擦系数路面。
4.根据权利要求1所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述第3低摩擦系数路面判定单元(M3)对左驱动轮的车轮速度和右驱动轮的车轮速度之差与阈值进行比较，在所述差超过所述阈值时，判定为低摩擦系数路面。
5.根据权利要求1所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述第4低摩擦系数路面判定单元(M4)对根据所述发动机(E)的驱动力计算出的规范车体加速度和根据前后的差动齿轮(Df、Dr)的转速计算出的实际车体加速度进行比较，在所述实际车体加速度相对于所述规范车体加速度的超过量超过阈值时，判定为低摩擦系数路面。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述综合低摩擦系数路面判定单元(M5)在所述第1～第4低摩擦系数路面判定单元(M1～M4)的至少一方判定了低摩擦系数路面时，综合判定为低摩擦系数路面，在所述第1～第4低摩擦系数路面判定单元(M1～M4)全部未判定为低摩擦系数路面时，综合判定为高摩擦系数路面。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述抓地行驶判定单元(M6)在所述第1～第4低摩擦系数路面判定单元(M1～M4)全部未判定为低摩擦系数路面的情况下，并且油门开度超过阈值、车速超过阈值且转矩变换器的滑移率超过阈值时，判定为抓地行驶，在所述第1～第4低摩擦系数路面判定单元(M1～M4)的至少一方判定了低摩擦系数路面时，判定为非抓地行驶。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述低摩擦系数路面怀疑判定单元(M7)在所述综合低摩擦系数路面判定单元(M5)判定了低摩擦系数路面时，判定为存在低摩擦系数路面的可能性，并且，在所述综合低摩擦系数路面判定单元(M5)未判定为低摩擦系数路面且所述抓地行驶判定单元(M6)未判定为抓地行驶时，判定为存在低摩擦系数路面的可能性。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述驱动力控制单元(M8)包含所述发动机(E)的断油控制单元(M8A)，在所述综合低摩擦系数路面判定单元(M5)判定了低摩擦系数路面时，所述断油控制单元(M8A)通过断油来降低驱动力。
10.根据权利要求9所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
在选择了前进行驶档位时和选择了后退行驶档位时，所述断油控制单元(M8A)切换实施断油的发动机转速。
11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述驱动力控制单元(M8)包含所述变速器(T)的换档限制单元(M8B)，在所述第3低摩擦系数路面判定单元(M3)判定了低摩擦系数路面的情况下，或者所述第1、第2或第4低摩擦系数路面判定单元(M1、M2、M4)的任意一方判定了低摩擦系数路面且最低车轮速度小于阈值的情况下，所述换档限制单元(M8B)限制向规定变速级以下的降档。
12.根据权利要求11所述的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，
所述换档限制单元(M8B)在抓地行驶中所述断油控制单元(M8A)没有动作的情况下，或者在抓地行驶中所述断油控制单元(M8A)正在动作且油门开度小于阈值的情况下，解除换档的限制。
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