CN101855102B - 驱动力控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种控制响应性良好并能够使车辆运行情况稳定的驱动力控制装置。在具有前后左右四个车轮(WFL)、(WFR)、(WRL)、(WRR)的车辆的驱动力控制装置中，具有：机械式分配机构(4)，其将主动力源(1)输出的动力分配至前后某一对左右车轮(WRL)、(WRR)，并通过使接合机构接合或者断开，来改变针对该左右车轮的动力的分配率；至少两个电动机(ML)、(MR)，其分别被设置在前后另一对左右车轮(WFL)、(WFR)上，并且各自独立地控制该左右车轮的驱动力。

Description

驱动力控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于控制车辆的驱动力的装置，特别是涉及一种控制左右的驱动力以在车辆中产生横摆力矩的装置。

背景技术

在具有前后左右四个车轮的车辆中，以左右后轮或者左右前轮作为驱动轮，并向其传递来自发动机等的动力源的动力。另外，在所谓的四轮驱动车中，向全部四个车轮传递动力源所输出的动力。为了在直线行驶时确保车辆的行驶稳定性，该左右驱动轮的驱动力被构成为相等，但是在车辆左右的路面的摩擦系数不同时维持车辆的稳定性的情况，以及通过主动产生横摆力矩来提高转向性的情况下等，控制左右的驱动力以增大横摆力矩。

在日本特开2007-127145号公报中，记载了左右车轮的驱动力控制装置的一个示例。在该特开2007-127145号公报中记载的装置被构成为，通过行星齿轮机构等差动机构，将发动机等的动力源所输出的动力分配至左右车轮，并且在左驱动轮和电动机之间以及该电动机和右驱动轮之间，分别配置减速机构和离合器。因此，发动机所输出的动力被分配并传递至这些驱动轮，并且在使某个离合器接合时，电动机所输出的动力被传递至左右某一个驱动轮，左右的驱动力差随之增大，或者能够适当地改变实际的分配率。

并且，在日本特开2000-94979号公报中，记载了一种装置，在被构成为由发动机驱动前轮和后轮中的某一对车轮并由电动机驱动另一对车轮的车辆中，在控制驱动力和制动力时，由于电动机的响应性优于发动机的响应性，因此由电动机补偿驱动力和制动力。

在上述日本特开2007-127145号公报中记载的装置，通过离合器的接合或断开向左右某一对驱动轮施加电动机转矩，或者解除所施加的转矩，从而控制左右的驱动力差。通常通过油压对该离合器的接合或断开进行控制，但是在油压对离合器的控制中不可避免的存在延迟，在可靠地控制横摆等车辆的运行情况方面存在改善的余地。

作为用于改善油压对离合器的控制中的延迟的控制，一直以来，在控制开始时迅速地供应油压的快速填充和相位导前控制等已为公众所知。但是，这些控制，虽然瞬时响应性良好，但另一方面，在控制输入发生急剧变化时，由于控制变量变得波动的趋势增强，因此需要进一步提高稳定性。

发明内容

本发明是着眼于上述技术问题而作出的。其目的在于，确保稳定性并且提高作为整个车辆的控制响应性。

为了实现上述目的，本发明为一种驱动力控制装置，其为具有前后左右四个车轮的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，具有：机械式分配机构，其将主动力源输出的动力分配至前后某一对左右车轮，并通过使接合机构接合或者断开，来改变针对该左右车轮的动力的分配率；至少两个电动机，其分别被设置在前后另一对左右车轮上，并且各自独立地控制该左右车轮的驱动力。

另外，在上述发明中的一种驱动力控制装置，其特征在于，所述电动机包括轮内装式电动机，该轮内装式电动机分别被内装于前后另一对左右车轮中，并用于直接驱动该左右车轮。

而且，在上述任意一个发明中的一种驱动力控制装置，其特征在于，还具有：计算所述车辆的目标横摆力矩的单元；通过所述电动机设定前后另一对左右车轮的驱动力差，以使所述车辆的实际横摆力矩成为所述目标横摆力矩的单元。

而且，在上述任意一个发明中的一种驱动力控制装置，其特征在于，还具有：对因所述前后某一对左右车轮的驱动力差的延迟变更而产生的该驱动力差的不足部分进行计算的单元，其中，该驱动力差的延迟变更是因驱动所述接合机构而造成的；通过所述电动机设定前后另一对左右车轮的驱动力差，以补足由所述单元计算出的、因所述驱动力差的延迟变更而产生的该驱动力差的不足部分的单元。

并且，在本发明中的一种驱动力控制装置，其特征在于，对因所述前后某一对左右车轮的驱动力差的延迟变更而产生的该驱动力差的不足部分进行计算的单元，包括：计算横摆力矩的单元，其中，该横摆力矩相当于，所述车辆的目标横摆力矩、和为达到该目标横摆力矩而驱动所述接合机构时从所述机械式分配机构获得的横摆力矩之差。

再者，在上述任意一个发明中的一种驱动力控制装置，其特征在于，还具有：计算所述车辆的目标横摆力矩的单元；当由该单元计算出的目标横摆力矩超过能够通过所述机械式分配机构设定的、由所述前后某一对左右车轮的驱动力差导致的横摆力矩时，使所述电动机代替所述机械式分配机构产生所述前后另一对左右车轮的驱动力差，以达到所述目标横摆力矩的单元。

根据本发明，当使接合机构接合或者断开时，机械式分配机构的动力的分配率将变化，其结果为，前后某一对左右车轮的驱动力差将变化。另外，由于前后另一对左右车轮被与其分别对应设置的电动机各自独立地驱动，因此通过改变这些电动机输出的动力，前后另一对左右车轮的驱动力差将发生变化。即，能够通过机械式分配机构和各电动机使车辆左右的驱动力发生变化。并且，由于机械式分配机构的分配率的变化是因驱动接合机构而产生的，而电动机的左右的驱动力的变化是因改变电动机的输出而直接产生的，因此能够提高左右驱动力的控制响应性。

另外，根据本发明，由于通过内装于左右车轮的轮内装式电动机分别独立地改变该左右车轮的驱动力，因此该左右车轮的驱动力将进一步被直接控制，从而该驱动力的控制响应性将变得更加良好。

而且，根据本发明，当控制左右车轮的驱动力，以使车辆的实际横摆力矩成为目标横摆力矩时，由于通过电动机分别独立地控制前后另一对左右车轮的驱动力，因此能够提高该横摆力矩的控制响应性。

而且，根据本发明，当通过机械式分配机构设定的左右的动力差不足时，由于通过由电动机控制前后另一对左右车轮的驱动力而补偿该不足部分，因此能够提高左右驱动力的控制响应性，并且由于不需要过度地控制机械式分配机构，因此能够确保机械式分配机构对左右车轮的驱动力控制稳定性。

而且，根据本发明，由于由电动机的控制补偿机械式分配机构的横摆力矩控制的不足，因此能够提高横摆力矩控制的响应性，进而能够提高车辆的运行情况的稳定性。

并且，根据本发明，当因机械式分配机构的故障等，通过机械式分配机构控制左右车轮的驱动力却不能达到目标横摆力矩时，使电动机取代机械式分配机构，通过控制左右车轮的驱动力而产生横摆力矩，因此即使在机械式分配机构的故障等异常时，也能够响应性良好地进行车辆的横摆力矩控制。

附图说明

图1为，能够作为本发明的对象的车辆的模式图。

图2为，模式化表示车辆差速器的一个示例的概略图。

图3为，用于对通过本发明所涉及的驱动力控制装置执行的控制的一个示例进行说明的流程图。

图4为，用于对通过本发明所涉及的驱动力控制装置执行的控制的其他示例进行说明的流程图。

图5为，用于对通过本发明所涉及的驱动力控制装置执行的控制的另一示例进行说明的流程图。

具体实施方式

本发明所涉及的驱动力控制装置为，以至少具有前后左右四个车轮的车辆作为对象的装置，因此作为对象的车辆只要是具有六轮或者八轮等四轮以上的车辆即可。所述车辆被构成为，从主动力源向其前后某一对左右车轮传递动力。该主动力源，不仅用来输出用于行驶的动力，还输出用于驱动发电机的动力和用于驱动油压泵的动力等，是燃烧液体燃料或气体而输出动力的内燃机或电动机、或者合成并输出内燃机和电动机的动力的混合动力型的驱动装置等。

所述车辆具有将该主动力源输出的动力分配至左右车轮的机械式分配机构。该机械式分配机构为差速器机构、行星齿轮机构等具有差动作用的机构，相互差动旋转的三个元件中的某一个元件被输入由主动力源输出的动力，而其他两个元件分别与左右车轮相连接。所述车辆设置有接合机构，用于改变具有该差动作用的机构的动力的分配率。

该接合机构为，通过接合来传递转矩，并通过断开来中断转矩的机构。摩擦离合器为其中的一个示例，除此之外也可使用啮合式的离合器。如果是摩擦离合器，则能够在所谓的半接合状态传递与其接合力相对应的转矩。该接合机构可以分别被设置在所述两个元件中的每个元件与被输入动力的元件之间，也可以进一步设置用于辅助左右车轮的驱动力的另一个电动机，在该电动机和所述两个元件或者左右车轮中的每个元件之间设置该接合机构。

所述车辆设置有电动机，用于分别独立地驱动通过上述机械式分配机构而被传递动力的左右车轮以外的其他左右车轮。因此电动机被设置在左右的每个车轮上，且不通过离合器等选择性连接机构而直接与各个车轮连接。其中的一个示例为轮内装式电动机，其内装于各个车轮，并被构成为直接驱动各个车轮。

以上述结构的车辆为对象的本发明所涉及的控制装置被构成为，控制左右的驱动力差，以使横摆力矩成为目标值。该目标横摆力矩能够通过为公众所知的方法算出，例如能够根据车身速度以及目标稳定系数、车辆的轴距、转向角、转向器传动比等，算出目标横摆率，并根据该目标横摆率和滑移角以及转向角等，计算目标横摆力矩。

本发明所涉及的控制装置，其驱动轮内装式电动机等所述电动机而控制左右车轮的驱动力，以使车辆的横摆力矩成为上述目标横摆力矩。在进行使用该电动机的横摆力矩的控制的同时，驱动所述机械式分配机构的接合机构，从而能够通过机械式分配机构进行用于产生左右车轮的驱动力差的控制。此时，由于相对于通过机械式分配机构进行的左右车轮的驱动力的控制，通过所述电动机进行的左右车轮的驱动力的控制的响应性较快，因此能够通过使用所述电动机的控制，补足因机械式分配机构的响应延迟而产生的左右车轮的驱动力差的不足。

另外，本发明所涉及的控制装置，如上文所述，由于能够进行使用了机械式分配机构的左右车轮的驱动力的控制和使用了电动机的左右车轮的驱动力的控制，因此例如在因机械式分配机构的异常等而导致使用机械式分配机构的左右车轮的驱动力差不充分时，能够通过电动机产生左右车轮的驱动力差，从而补偿该不足。或者能够使用电动机取代机械式分配机构而进行左右车轮的驱动力的控制。因此，即使在机械式分配机构发生异常时，也能够进行横摆力矩的控制。

图1中，通过模式图表示了作为本发明的对象的车辆的一个示例。在此所示的示例为，以所谓的FR车(前置发动机·后轮驱动车)作为基础的四轮驱动车的示例。其中，该FR车将作为主动力源的发动机1搭载于车辆前方，并通过该发动机1驱动左右的后轮WRL、WRR。与发动机1连接的变速器2上连接有传动轴3，该传动轴3与相当于本发明中的机械式分配机构的差速器4相连接。

该差速器4被构成为，将被输入的动力通过差动机构分配至左右的后轮WRL、WRR，并能够改变该动力的分配率。在图2所示的作为该差动机构的示例中，使用了双小齿轮型的行星齿轮机构5。下面，对其结构进行说明。在作为外齿轮的太阳齿轮6的同心圆上，配置有作为内齿轮的内啮合齿轮7，第1小齿轮8与该太阳齿轮6啮合，且第2小齿轮9与该第1小齿轮8和内啮合齿轮7啮合，这些小齿轮8、9以自由自转且自由公转的方式被齿轮架10保持。

在内啮合齿轮7的外圆周部上安装有从动齿轮11，该从动齿轮11与被安装在所述传动轴3上的驱动齿轮12啮合。并且，这些驱动齿轮12和从动齿轮11由锥齿轮构成。而且，在太阳齿轮6上连接有右后轮WRR的驱动轴13，另外在齿轮架10上连接有左后轮WRL的驱动轴14。因此，内啮合齿轮7成为输入元件，输入至内啮合齿轮7的动力通过太阳齿轮6以及齿轮架10，被分配至左右后轮WRR、WRL。

而且，作为用于控制分配率的机构，设置有减速齿轮机构和两个离合器及一个制动器。在图2所示的示例中，单小齿轮型的行星齿轮机构15被用作减速齿轮机构。该行星齿轮机构15具有太阳齿轮16、相对于该太阳齿轮16配置在其同心圆上的内啮合齿轮17、和将与这些太阳齿轮16及内啮合齿轮17啮合的小齿轮18以自由自转并且自由公转的方式保持的齿轮架19。在该齿轮架19与外壳等的规定的固定部20之间，设置有选择性地制动齿轮架19的制动器B1。

另外，在内啮合齿轮17与右后轮WRR的驱动轴13之间设置有离合器CR，并且在内啮合齿轮17与所述双小齿轮型的行星齿轮机构5中的齿轮架10(即左后轮WRL)之间设置有离合器CL。这些制动器B1和离合器CR、CL被构成为，受到由油压等所产生的连接力而接合，从而传递转矩，并优选由摩擦接合机构构成，所述摩擦接合机构通过摩擦力传递力矩，且转矩传递能力根据连接力而变化。因此，通过使制动器B1与某个离合器CR、CL接合，使与这些制动器B1以及离合器CR、CL的转矩传递能力相对应的转矩，不通过双小齿轮型的行星齿轮机构5而直接被传递至右后轮WRR或者左后轮WRL，由于如此被传递转矩的后轮WRR(或者WRL)的驱动力增大，因此，作为整个差速器4的动力分配率将相应地发生变化。

接下来，对驱动前轮WFL、WFR的机构进行说明。所述车辆设置有用于驱动左前轮WFL的电动机ML和用于驱动右前轮WFR的电动机MR。因此，左右的前轮WFL、WFR被构成为，分别独立地被驱动且各自的驱动力分别独立地被控制。总之，各电动机ML、MR被构成为能够驱动与其分别对应的前轮WFL、WFR即可，并通过适当的传动机构，或者不通过传动机构而直接与各个前轮WFL、WFR相连接。在图1所示的结构中，使用了将电动机ML、MR内装于各个前轮WFL、WFR的轮内装式电动机。

而且，所述车辆设置有用于控制上述车辆的运行情况的车辆用电子控制装置(车辆ECU)21和用于控制所述差速器4的差速器用电子控制装置(差速器ECU)22。这些电子控制装置21、22的一个示例为，以微型电子计算机为主体而构成的装置，其被构成为，利用被输入的数据和预先存储的数据进行运算，并输出与该运算结果相对应的控制信号。例如，车辆ECU21，其输入来自转向装置23中的转向角传感器和转矩传感器(均未图示)的检测信号，且输入来自搭载在车辆上的横摆率传感器24的检测信号，根据这些信号进行运算，从而算出目标横摆力矩，并向所述各电动机ML、MR和差速器ECU22输出与该目标横摆力矩相对应的控制信号。因此这些电子控制装置21、22被连接，从而能够相互进行数据通信。另外，差速器ECU22通过所述制动器B1和离合器CR、CL控制左右后轮WRL、WRR的驱动力差，从而达到目标横摆力矩。

在这里，在例示被输入或者被预先存储于这些电子控制装置21、22中的数据时，除了上述转向角和转向转矩以及横摆率以外，被输入或者被预先存储有下述数据，即：车身速度、转向器传动比、转弯时的滑移角、差速器4的阻尼比、差速器4的固有振动频率、差速器4的提前时间常数、差速器4的增益，前轮WFL、WFR和后轮WRL、WRR的侧偏刚度、从车身的重心点到前轮WFL、WFR的旋转中心轴线之间的距离以及到后轮WRL、WRR的驱动轴13、14之间的距离、横摆惯性力矩、车身重量、各车轮的轮胎半径、使所述制动器B1和离合器CL、CR接合的机油的温度(油温)、离合器CL、CR中的相对转数、各电动机ML、MR的温度、用于决定各电动机ML、MR的控制变量或离合器CL、CR的控制变量等的各种控制设定表和各种运算式等。

本发明所涉及的上述驱动力控制装置被构成为，通过所述各电动机ML、MR控制左右的驱动力或者驱动力差，或者与此相配合而由差速器4控制左右的驱动力或者驱动力差，从而实现车辆所要达到的运行情况(特别是横摆力矩)。该控制的一个示例为下述的一种控制，即，由所述电动机(轮内装式电动机)ML、MR补偿由作为向左右分配转矩的机械单元的差速器4产生的控制延迟或者随之产生的控制不足。在该控制中，根据当时的车辆运行状态或者行驶状态计算目标横摆力矩，并计算能够由机械单元产生的横摆力矩，从而控制轮内装式电动机以补偿这些横摆力矩的差。

通过图3中的流程图表示具体示例。在这里所示的程序被以规定的运算周期Δt反复执行，首先，目标横摆力矩Moreq被读入(步骤S1)。所述目标横摆力矩Moreq，在搭载有四轮转向装置的车辆中，例如可以从四轮转向用的电子控制装置获取。另外，各种现有的目标横摆力矩Moreq的计算方法已为公知。下面，显示其中的一个示例。首先，通过下式(1)计算目标横摆率γref。

[公式1]

${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{ref}}=\frac{V}{(1+{\mathrm{kh}}_{\mathrm{ref}}\·V^2)\·\mathrm{Ln}}...\left(1\right)$

在这里，V为车身速度，khref为目标稳定系数，L为轴距，θ为转向角，n为转向器传动比。

利用该目标横摆率γref计算目标横摆力矩Moreq。首先，设定式(2)的状态方程式。

[公式2]

$\left[\begin{array}{c}\stackrel{\·}{\mathrm{\β}}\\ \stackrel{\·}{\mathrm{\γ}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{a}_{00}& a_{01}\\ a_{10}& a_{11}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{\β}\\ \mathrm{\γ}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{b}_{00}& 0\\ b_{10}& b_{11}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{\θ}\\ \mathrm{Moreq}\end{array}\right]...\left(2\right)$

在这里，γ为横摆率，β为车轮中的滑移角。

另外，通过下式(3)算出a00、a01、a10、a11、b00、b10、b11。

[公式3]

$\left.\begin{array}{c}{a}_{00}=-\frac{2\·(K_f+K_r)}{M\·V},a_{01}=-\frac{2\·(K_f\·L_f+K_r\·L_r)}{M\·V^2}-1\\ a_{10}=-\frac{2\·(K_f\·L_f-K_r\·L_r)}{\mathrm{Iz}},a_{11}=-\frac{2\·(K_f\·{L_f}^2-K_r\·{L_r}^2)}{I_{z}V}\\ b_{00}=\frac{2\·L_f\·K_f}{M\·V\·n},b_{10}=\frac{2\·K_f}{I_z\·n},b_{11}=\frac{1}{I_z}\end{array}\right\}...\left(3\right)$

在该式(3)中的Kf为前轮侧偏刚度，Kr为后轮侧偏刚度，Lf为从车辆的重心点到前轮的旋转中心轴线之间的距离，Lr为从车辆的重心点到后轮的驱动轴13、14的轴心之间的距离，Iz为横摆惯性力矩，M为车身重量。

针对β和γ求解上述式(2)，形成式(4)。

[公式4]

$\left.\begin{array}{c}\stackrel{\·}{\mathrm{\β}}=a_{00}\·\mathrm{\β}+a_{01}\·\mathrm{\γ}+b_{00}\·\mathrm{\θ}\\ \stackrel{\·}{\mathrm{\γ}}=a_{10}\·\mathrm{\β}+a_{11}\·\mathrm{\γ}+b_{10}\·\mathrm{\θ}+b_{11}\·\mathrm{Moreq}\end{array}\right\}...\left(4\right)$

接下来，实施拉普拉斯变换，得到下述式(5)。

[公式5]

$\left.\begin{array}{c}(S-a_{00})\·\mathrm{\β}=a_{01}\·\mathrm{\γ}+b_{00}\·\mathrm{\θ}\\ (S-a_{11})\·\mathrm{\γ}=a_{10}\·\mathrm{\β}+b_{10}\·\mathrm{\θ}+b_{11}\·\mathrm{Moreq}\end{array}\right\}...\left(5\right)$

将其转换为离散时间函数，并将横摆率γ置换为目标横摆率γref，得到式(6)。

[公式6]

$\stackrel{\·}{M}\mathrm{oreq}=a_{00}\·\mathrm{Moreq}+\frac{1}{b_{11}}{\stackrel{\·\·}{\mathrm{\γ}}}_{\mathrm{ref}}+\frac{(a_{00}+a_{11})}{b_{11}}\·{\stackrel{\·}{\mathrm{\γ}}}_{\mathrm{ref}}+\frac{(a_{10}\·a_{01}-a_{00}\·a_{11})}{b_{11}}\·{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{ref}}$

$+\frac{b_{10}}{b_{11}}\·\stackrel{\·}{\mathrm{\θ}}+\frac{(a_{10}\·b_{00}-a_{00}\·b_{10})}{b_{11}}\·\mathrm{\θ}...\left(6\right)$

其次，计算由作为机械式单元的所述差速器4实现上述目标横摆力矩Moreq时的横摆力矩(步骤S2)。该横摆力矩能够利用差速器4的传递函数进行计算，通过式(7)计算该传动函数的一例。

[公式7]

$\mathrm{Modiff}=\mathrm{Gdiff}\frac{1+\mathrm{TSS}}{1+2\frac{\mathrm{\ζ}}{\mathrm{\ω}}S+\frac{1}{{\mathrm{\ω}}^2}{S}^2}\mathrm{Moreq}...\left(7\right)$

在这里，Modiff为由差速器4产生的横摆力矩，ζ为差速器4的阻尼比，ω为差速器4的固有振动频率，Gdiff为差速器4的增益，T为差速器4的提前时间常数，S为拉普拉斯算子。

将其转换为离散时间的函数，形成式(8)

[公式8]

$\left.\begin{array}{c}\mathrm{Modiff}\left(n\right)=\mathrm{Gdiff}\frac{({\mathrm{\Δt}}^2+\mathrm{\ΔtT})\mathrm{Moreq}\left(n\right)-\mathrm{\ΔtTMoreq}(n-1)}{A}+\frac{\mathrm{BModiff}(n-1)-\mathrm{CModiff}(n-2)}{A}\\ A=\mathrm{\Δ}{t}^2+2\mathrm{\Δt}\frac{\mathrm{\ζ}}{\mathrm{\ω}}+\frac{1}{{\mathrm{\ω}}^2},B=2(\mathrm{\Δt}\frac{\mathrm{\ζ}}{\mathrm{\ω}}+\frac{1}{{\mathrm{\ω}}^2}),C=\frac{1}{{\mathrm{\ω}}^2}\end{array}\right\}...\left(8\right)$

在这里，Δt为运算周期时间。

当由差速器4产生横摆力矩时，由于通过油压使所述制动器B1和离合器CL、CR接合，因此在目标横摆力矩Moreq和由式(8)获得的横摆力矩Modiff之间至少过渡性地产生偏差，所述偏差由于差速器4的响应延迟而产生。在步骤S3中，通过式(9)计算该偏差。

[公式9]

ΔMoreq＝Moreq-Modiff…(9)

由该式(9)获得的横摆力矩的偏差ΔMoreq为，由差速器4产生的横摆力矩的延迟部分或者不足部分。本发明所涉及的驱动力控制装置，通过电动机ML、MR补偿该横摆力矩的延迟部分或者不足部分，因此，计算产生该横摆力矩的偏差ΔMoreq的各电动机ML、MR的转矩(步骤S4)，之后，返回。各电动机ML、MR的转矩可被计算如下。具体来说，当前轮WFL、WFR的轮距为Tf、左前轮WFL以及右前轮WFR的驱动力为Ffl、Ffr时，

ΔMoreq＝Tf(Ffr-Ffl)/2。

另外，前轮WFL、WFR承受的驱动力Ff，能够根据加速踏板开度和后轮WRL、WRR承受的驱动力等计算，由于该前轮WFL、WFR承受的驱动力Ff为

Ff＝Ffr+Ffl，

因此能够根据这些公式计算各驱动力Ffr、Ffl。并且，由于各电动机ML、MR的转矩通过未图示的减速器而被传递至各个车轮WFL、WFR，因此当左右的电动机ML、MR的转矩为Tqfl、Tqfr、减速器的转矩放大率为n、各车轮ML、MR的半径为Rf时，

Ffl＝Tqfl×n/Rf

Ffr＝Tqfr×n/Rf。

通过控制各电动机ML、MR来输出如上计算的转矩，能够通过电动机ML、MR产生由差速器4产生的横摆力矩相对于目标横摆力矩的不足部分。其结果为，由于作为整个车辆的横摆力矩与目标横摆力矩相一致(或者基本一致)，因此即使在差速器4的控制中存在不可避免的延迟，也会将车辆的运行情况控制为与预期相同，从而能够稳定地行驶。

在如所述图1和图2所示的搭载有差速器4的车辆中，使制动器B1和离合器CL、CR接合而产生横摆力矩，但由于能够由这些接合机构产生的转矩因油温和摩擦面的温度等而受到限制，因此存在不能通过差速器4的控制来产生全部目标横摆力矩的情况。因此，本发明所涉及的控制装置能够被构成为，进行图4所示的控制。

下面，对图4所示的该控制例进行说明。首先，目标横摆力矩被读入(步骤S11)。这是与所述图3所示的控制例中的步骤S1相同的控制。接下来，判断差速器4的油温是否在保证范围内(步骤S12)。具体来说，由传感器检测出差速器4的油温，并判断该检测值是否在预先设定的容许值以下。该容许值为，考虑机油和密封件的耐久性或者油压的控制性等而预先设定的温度。

当由于油温超过容许值而在步骤S12中进行否定的判断时，由于不能进行使差速器4中的离合器CL、CR和制动器B1接合的控制，因此中止使用了差速器4的横摆力矩的控制，而使用电动机ML、MR进行横摆力矩的控制(步骤S13)。如前文所述，由于在横摆力矩Mo与左右车轮的驱动力Ffr、Ffl中，存在

Mo＝Tf(Ffr-Ffl)/2

的关系，因此根据这些驱动力Ffr、Ffl之和与前轮的驱动力相等的关系，能够计算出达到所述目标横摆力矩所需的左右电动机ML、MR的输出转矩。

当由于差速器4的油温处于容许范围内而在步骤S12中进行肯定的判断时，判断PV值是否在阈值以外(步骤S14)。在这里，所谓PV值为，离合器CL、CR中的接合压与转数差之积。该转数差能够根据转弯时的内轮和外轮的各自的转弯半径、车速、轮胎直径算出。另外，接合压能够根据下式算出。即，左右车轮的转矩差为

Moreq＝Treq·Rt/2。

在这里，Rt为轮胎半径。另一方面，当离合器油压为prs、用于使离合器CL、CR接合的作动器中的活塞面积为A、用于压回该活塞的弹力为Fsp、离合器从动盘的有效半径为Rd、离合器从动盘的个数为N、摩擦系数为μ时，

trq＝(prs·A-Fsp)·Rd·μ·2·N，

因此，

prs＝{(trs/Rd·μ·2·N)+Fsp}/A。

当由于以上计算的PV值处于阈值内从而在步骤S14中进行否定的判断时，控制差速器4以使PV值处于阈值内，并由电动机ML、MR补偿由差速器4产生的横摆力矩的控制延迟，从而达到目标横摆力矩(步骤S15)。在该步骤S15中的控制为，参考所述图3进行说明的控制。

对此，当由于PV值在阈值以外而在步骤S14中进行肯定的判断时，由于最初不能进行使用差速器4的横摆力矩的控制，因此判断电动机ML、MR的温度是否在保证范围内(步骤S16)。由于电动机ML、MR存在因焦耳热和摩擦热等而温度升高导致耐久性下降等的可能性，保证工作的温度已被确定，因此判断被温度传感器检测出的电动机ML、MR的温度是否在该保证温度以下。当在该步骤S16中进行否定的判断时，由于不能进行电动机ML、MR对横摆力矩的控制，因此此时，不仅中止差速器4对横摆力矩的控制，而且也不进行电动机ML、MR对横摆力矩的补偿(步骤S17)。对此，当由于电动机ML、MR的温度在保证范围内而在步骤16中做出肯定的判断时，中止由差速器4进行的横摆力矩的控制，取而代之，使用电动机ML、MR进行达到目标横摆力矩的控制(步骤S18)。

因此，根据本发明所涉及的控制装置，通过被构成为进行图4所示的控制，从而即使在作为机械式分配机构的差速器4中产生异常等而不能进行差速器4对横摆力矩的控制的情况下，由于能够使用电动机ML、MR进行横摆力矩的控制，因此能够确立所谓的故障安全措施。

另外，存在控制离合器CL、CR的油压由于油压泵或油压控制装置(分别未图示)的异常而相对降低、或者该压力由于某种原因而被限制的情况。在这样的情况下，本发明所涉及的控制装置能够被构成为，进行图5所示的控制。图5所示的示例为，对离合器CL、CR的油压进行反馈控制且该控制变量超过预先设定的上限值时的控制例。首先，与所述图3和图4所示的所述控制例相同，目标横摆力矩被读入(步骤S21)。接下来，将该目标横摆力矩转换为通过差速器4达到所述目标横摆力矩时的目标油压(步骤S22)。这能够通过表示所述左右车轮的转矩差trq与目标横摆转矩Moreq之间的关系的公式、以及与表示该转矩差trq和离合器油压prs之间的关系的公式相同的公式进行计算。

接下来，计算以上计算的目标油压和由油压传感器等检测出的实际油压之间的偏差(步骤S23)。并且，判断油压的反馈控制是否已被实施(步骤S24)，当由于该反馈控制未被实施而在步骤S24中做出否定的判断时，将开始实施利用了步骤S23中计算的偏差的反馈控制(步骤S25)。

而当油压的反馈控制已经被实施而在步骤S24中进行肯定的判断时，判断根据偏差进行的油压反馈控制变量是否已达到上限(步骤S26)。当在该步骤S26中进行否定的判断时，即在反馈控制量在容许范围内时，将继续实施油压的反馈控制(步骤S27)。与此相反，当由于反馈控制变量已达到上限而在步骤S26中做出肯定的判断时，在所述步骤S23中计算的目标油压与实际油压之间的偏差被换算为横摆力矩(步骤S28)。由于所述步骤S28中的换算为，与所述步骤S22中将目标横摆力矩转换为油压的运算相反的运算，因此能够根据与所述公式相同的公式进行计算，或者事先准备反向设定表，能够根据该反向设定表计算所述横摆力矩。并且，电动机ML、MR被控制为，通过电动机ML、MR达到与油压的偏差相对应的横摆力矩(步骤S29)。即，横摆力矩被换算为电动机转矩，且电动机ML、MR被控制为，输出该转矩。另外，横摆力矩向电动机转矩的换算，能够与所述图3所示的步骤S4中的控制同样地进行。

因此，根据本发明所涉及的控制装置，由于其被构成为进行图5所示的控制，因此即使在因油压的限制而不能由差速器4充分地控制横摆力矩时，通过由电动机ML、MR使驱动力差在左右的车轮中产生而控制横摆力矩，也能够使整个车辆的横摆力矩或者横摆率与目标值相一致或者接近目标值。其结果为，根据本发明所涉及的控制装置，由于能够切实并且响应性良好地进行车辆的横摆力矩控制，因此能够使车辆的运行情况稳定，进而能够提高乘坐舒适性和驾驶性能。

在这里，简单地对上述的具体例和本发明之间的关系进行说明。执行上述步骤S1、S11、S21的功能性单元，相当于本发明中的“计算目标横摆力矩的单元”。执行步骤S4、S18、S29的功能性单元，相当于本发明中的“设定驱动力差的单元”。另外，执行步骤S3的功能性单元，相当于本发明中的“计算该驱动力差的不足部分的单元”。执行步骤S4的功能性单元，相当于本发明中的“设定驱动力差的单元”。并且，执行步骤S29的功能性单元，相当于本发明中的“产生驱动力差的单元”。

另外，在上述具体例中，采用由发动机的动力驱动后轮、且在前轮设置电动机的结构的车辆的示例进行了说明。但在本发明中，也可以是被构成为，由电动机驱动后轮，并向前轮传递发动机的动力的车辆。另外，所述各运算式为一个示例，在本发明中也可以使用与此不同的运算式，或者也可以被构成为，使用预先计算出的设定表值进行控制。

Claims (6)

1.一种驱动力控制装置，其为具有前后左右四个车轮的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，具有：

机械式分配机构，其将主动力源输出的动力分配至前后某一对左右车轮，并通过使接合机构接合或者断开，来改变针对该左右车轮的动力的分配率；

至少两个电动机，其分别被设置在前后另一对左右车轮上，并且各自独立地控制该左右车轮的驱动力；

对因所述前后某一对左右车轮的驱动力差的延迟变更而产生的该驱动力差的不足部分进行计算的单元，其中，该驱动力差的延迟变更是因驱动所述接合机构而造成的；

通过所述电动机设定前后另一对左右车轮的驱动力差，以补足由所述单元计算出的、因所述驱动力差的延迟变更而产生的该驱动力差的不足部分的单元。

2.如权利要求1所述的驱动力控制装置，其特征在于，所述电动机包括轮内装式电动机，该轮内装式电动机分别被内装于前后另一对左右车轮中，并用于直接驱动该左右车轮。

3.如权利要求1或者2所述的驱动力控制装置，其特征在于，还具有：

计算所述车辆的目标横摆力矩的单元；

通过所述电动机设定前后另一对左右车轮的驱动力差，以使所述车辆的实际横摆力矩成为所述目标横摆力矩的单元。

4.如权利要求1或者2所述的驱动力控制装置，其特征在于，对因所述前后某一对左右车轮的驱动力差的延迟变更而产生的该驱动力差的不足部分进行计算的单元，包括：计算横摆力矩的单元，其中，该横摆力矩相当于，所述车辆的目标横摆力矩、和为达到该目标横摆力矩而驱动所述接合机构时从所述机械式分配机构获得的横摆力矩之差。

5.一种驱动力控制装置，其为具有前后左右四个车轮的车辆的驱动力控制装置，其特征在于，具有：

机械式分配机构，其将主动力源输出的动力分配至前后某一对左右车轮，并通过使接合机构接合或者断开，来改变针对该左右车轮的动力的分配率；

至少两个电动机，其分别被设置在前后另一对左右车轮上，并且各自独立地控制该左右车轮的驱动力；

计算所述车辆的目标横摆力矩的单元；

当由该单元计算出的目标横摆力矩超过能够通过所述机械式分配机构设定的、由所述前后某一对左右车轮的驱动力差导致的横摆力矩时，使所述电动机代替所述机械式分配机构产生所述前后另一对左右车轮的驱动力差，以达到所述目标横摆力矩的单元。

6.如权利要求5所述的驱动力控制装置，其特征在于，所述电动机包括轮内装式电动机，该轮内装式电动机分别被内装于前后另一对左右车轮中，并用于直接驱动该左右车轮。

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