CN102958734B - 车辆的左右轮驱动分配控制装置 - Google Patents

车辆的左右轮驱动分配控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102958734B
CN102958734B CN201180031994.8A CN201180031994A CN102958734B CN 102958734 B CN102958734 B CN 102958734B CN 201180031994 A CN201180031994 A CN 201180031994A CN 102958734 B CN102958734 B CN 102958734B
Authority
CN
China
Prior art keywords
process control
force difference
interim process
driving force
left driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201180031994.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102958734A (zh
Inventor
铃木伸一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of CN102958734A publication Critical patent/CN102958734A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102958734B publication Critical patent/CN102958734B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/04Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for differential gearing
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/12Differential gearings without gears having orbital motion
    • F16H48/19Differential gearings without gears having orbital motion consisting of two linked clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/04Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for differential gearing
    • B60K2023/043Control means for varying left-right torque distribution, e.g. torque vectoring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/14Yaw
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H2048/204Control of arrangements for suppressing differential actions
    • F16H2048/205Control of arrangements for suppressing differential actions using the steering as a control parameter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

一种车辆的左右轮驱动力分配控制装置,在过渡控制运算部(33b),通过左右驱动力差过渡控制增益运算部(45)求出在目标横摆率变化速度低的区域、即低速操舵区域小于1的左右驱动力差过渡控制增益(α),通过左右驱动力差过渡控制运算值计算部(43)算出的左右后轮驱动力差过渡控制运算值(ddΔTcLR)乘以左右驱动力差过渡控制增益(α),求出左右后轮驱动力差过渡控制量(dΔTcLR),使其辅助左右轮(左右后轮)驱动力分配控制。

Description

车辆的左右轮驱动分配控制装置
技术领域
本发明涉及车辆的左右轮驱动力分配控制装置。
背景技术
作为车辆的左右轮驱动力分配控制装置,目前提案有例如专利文献1记载的技术。
该提案技术中,在以实现与车辆驾驶状态的变化相对应的目标动作变化(通常为横摆率的变化)的方式过渡控制左右轮驱动力分配时,根据驾驶员的转向操舵速度,在高速操舵时将左右轮驱动力分配设为左右轮间的差变大,由此可以提高高速操舵时的过渡响应。
专利文献1:专利第3116685号说明书
但是,在转向操舵速度低的低速操舵区域,车辆动作相对于操舵速度的响应性、追随性高,因此,如上述的左右轮驱动力分配的过渡控制的效果低,相反动力传递零件的疲劳寿命的降低及动力传递时的摩擦损失等带来的燃耗率的恶化成为问题。
因此,若如以往那样地在转向操舵速度低的情况下进行过渡控制,则存在导致动力传递零件的疲劳寿命降低及燃耗率恶化的问题。
发明内容
本发明鉴于上述情况而设立的,其目的在于提供一种车辆的左右轮驱动力分配控制装置,通过在低速操舵区域减弱左右轮驱动力分配的过渡控制的作用,能够避免上述问题。
为实现该目的,本发明的车辆的左右轮驱动力分配控制装置的特征在于,在转向操舵速度小于第一规定值的情况下,降低左右驱动力差的过渡控制量。
因此,在本发明中,通过在低速操舵区域减弱左右轮驱动力分配的过渡控制的作用,能够消除现有装置存在的上述问题。
附图说明
图1是从车辆上方观察具备本发明一实施例的左右轮驱动力分配控制装置的四轮驱动车辆的车轮驱动系并与四轮驱动控制系统一同进行表示的概略俯视图;
图2是表示图1的四轮驱动控制器的按功能划分的框线图;
图3是表示图2的过渡控制运算部的按功能划分的框线图;
图4是示例表示图2的过渡控制运算部中使用的左右驱动力差过渡控制增益的变化特性的特性线图;
图5是表示图2的过渡控制运算部中使用的左右驱动力差过渡控制增益的其他变化特性的特性线图;
图6是表示图2的左右后轮目标驱动力运算部运算左右后轮目标驱动力时的流程的流程图。
标记说明
1L、1R:左右前轮(左右主驱动轮)
2L、2R:左右后轮(左右副驱动轮)
3:发动机
4:变速器(变速驱动桥)
5L、5R:左右前轮驱动轴
6:传输装置
7:传动轴
8:左右后轮驱动力分配单元
9L、9R:左右后轮驱动轴
10:中心轴
11L:左后轮侧离合器(左副驱动轮侧离合器)
11R:右后轮侧离合器(右副驱动轮侧离合器)
12:最终减速器
21:四轮驱动控制器
22:车轮速度传感器
23:加速器开度传感器
24:转向角传感器
25:变速器输出旋转传感器
26:发动机旋转传感器
27:横摆率传感器
28:前后加速度传感器
29:横加速度传感器
31:输入信号处理部
32:后轮合计驱动力运算部
33:左右后轮驱动力差运算部
33a:稳定控制运算部
33b:过渡控制运算部
34:反馈控制部
35:左右后轮目标驱动力运算部
41:目标横摆率运算部(目标横摆率变化速度运算装置;转向操舵速度检测装置)
42:微分运算器(目标横摆率变化速度运算装置;转向操舵速度检测装置)
43:左右驱动力差过渡控制运算值计算部(左右驱动力差过渡控制量运算装置)
44:车速运算部
45:左右驱动力差过渡控制增益运算部(左右驱动力差过渡控制量运算装置)
具体实施方式
以下,基于附图所示的实施例对本发明的实施方式进行详细地说明。
〔实施例的构成〕
图1是从车辆上方观察具备本发明一实施例的左右轮驱动力分配控制装置的四轮驱动车辆的车轮驱动系并与四轮驱动控制系统一同进行表示的概略俯视图。
图中,1L、1R分别表示作为主驱动轮的左右前轮,2L、2R分别表示作为副驱动轮的左右后轮。
此外,本说明书中称作“驱动力”的并非是动力,而是指“扭矩值”。
3是作为原动机的发动机,来自发动机3的旋转动力通过变速器(包含差速器装置4a的变速驱动桥)4变速,经由左右驱动轴5L、5R向左右前轮1L、1R传递,用于这些左右前轮1L、1R的驱动。
在由变速器4变速后朝向左右前轮1L、1R的驱动力的一部分利用传输装置6进行方向变换使其朝向左右后轮2L、2R,将用于其的传动系设为如下的构成。
传输装置6具备由输入侧双曲面齿轮6a及输出侧双曲面齿轮6b构成的伞齿轮组。
输入侧双曲面齿轮6a以与差速器装置4a的输入旋转构件即差速器箱一同旋转的方式与其结合。
在输出侧双曲面齿轮6b结合传动轴7的前端,使该传动轴7朝向左右后轮驱动力分配单元8并向后方延伸。
此外,传输装置6以将朝向左右前轮1L、1R的驱动力的一部分增速并向传动轴7输出的方式决定由双曲面齿轮6a及输出侧双曲面齿轮6b构成的伞齿轮组的传动比。
向传动轴7的增速旋转动力在左右后轮驱动力分配单元8进行的后述的控制下向左右后轮2L、2R分配输出。
因此,左右后轮驱动力分配单元8在左右后轮2L、2R的驱动轴9L、9R之间具备沿这些轴9L、9R的轴线方向延伸的中心轴10。
左右后轮驱动力分配单元8还具备:处于中心轴10及左后轮驱动轴9L间且用于对这些轴10、9L间进行结合控制的左后轮侧离合器(左副驱动轮侧摩擦要素)11L;处于中心轴10及右后轮驱动轴9R间且用于对这些轴10、9R间进行结合控制的右后轮侧离合器(右副驱动轮侧摩擦要素)11R。
从传输装置6向车辆后方延伸的传动轴7的后端与中心轴10之间经由由输入侧双曲面齿轮12a及输出侧双曲面齿轮12b构成的伞齿轮式最终减速器12驱动结合。
此外,该最终减速器12的减速比与传输装置6的上述的增速传动比(由双曲面齿轮6a及输出侧双曲面齿轮6b构成的伞齿轮组的增速传动比)相关联,设为使朝向左右前轮1L、1R的驱动力的一部分在增速下朝向中心轴10的传动比。
在本实施例中,以使中心轴10相对于左右前轮1L、1R增速旋转的方式设定传输装置6及最终减速器12的总传动比。
以下说明决定传输装置6及最终减速器12的总传动比的理由。
在未进行上述中心轴10的增速旋转的情况下,左右后轮2L、2R中在转弯行驶中成为外轮的后轮2L(或2R)的旋转速度比中心轴10的旋转速度高。
在该状态下使成为转弯方向外轮的后轮2L(或2R)侧的离合器11L(或11R)联接时,该后轮的高的旋转速度被低速旋转的中心轴10拖曳,降低至中心轴10的旋转速度。
这意味着不能从中心轴10向转弯方向外侧的后轮2L(或2R)传递驱动力,结果,不能进行如目标那样的驱动力分配控制,对于四轮驱动控制而言,产生不良情况。
因此,在本实施例中,以在上述的转弯行驶中也不会出现中心轴10的旋转速度小于转弯方向外侧后轮2L(或2R)的旋转速度而不能进行驱动力分配控制的方式如上地决定传输装置6及最终减速器12的总传动比,使中心轴10如上述增速旋转。
通过上述那样的中心轴10的增速旋转,可以如目标那样执行后述的驱动力分配控制。
在上述的四轮驱动车辆的车轮驱动系中,来自发动机3的旋转动力在变速器(变速驱动桥)4的变速下向左右前轮1L、1R传递,驱动这些左右前轮1L、1R。
其间,朝向左右前轮1L、1R的驱动力的一部分从传输装置6依次经过传动轴7及最终减速器12在增速下向中心轴10传递,以离合器11L、11R滑移该增速量的方式对这些离合器11L、11R进行联接力控制,同时驱动左右后轮2L、2R。
这样,车辆通过左右前轮1L、1R的驱动、及左右后轮2L、2R的驱动可进行四轮驱动行驶。
因此,在上述的四轮驱动车辆中,需要进行左后轮侧离合器11L及右后轮侧离合器11R的联接力控制。
在上述的四轮驱动车辆中,为了使车辆的起步性能及加速性能进一步提高,可经由左后轮侧离合器11L及右后轮侧离合器11R的合计联接力控制进行前后轮驱动力分配控制,除此之外,为了使车辆的转弯性能提高,或者为了进行使车辆的实际动作(实际横摆率等)成为与车辆的运转状态或行驶条件相对应的如目标那样的动作的动作控制,可经由左后轮侧离合器11L及右后轮侧离合器11R的联接力控制进行左右轮驱动力分配控制。
因此,将左后轮侧离合器11L及右后轮侧离合器11R的联接力控制系统如下地设定。
左后轮侧离合器11L及右后轮侧离合器11R分别设为根据供给电流决定联接力的电磁式,通过以这些离合器11L、11R的联接力分别成为与由四轮驱动(4WD)控制器21如后述求出的左右后轮2L、2R的目标驱动力TcL、TcR相对应的联接力的方式对向该离合器11L、11R的供给电流进行电子控制,进行上述前后轮驱动力分配控制及左右轮驱动力分配控制。
在四轮驱动控制器21中,为了运算上述的左后轮2L的目标驱动力TcL及右后轮2R的目标驱动力TcR,分别输入:来自分别检测车轮1L、1R、2L、2R的车轮速度Vw的车轮速度传感器组22的信号;来自检测加速踏板踏入量即加速器开度APO的加速器开度传感器23的信号;来自检测方向盘转向角θ的转向角传感器24的信号;来自检测变速器输出转速No的变速器输出旋转传感器25的信号;来自检测发动机转速Ne的发动机旋转传感器26的信号;来自检测绕穿过车辆重心的垂直轴线的横摆率的横摆率传感器27的信号;来自检测车辆的前后加速度Gx的前后加速度传感器28的信号;来自检测车辆的横加速度Gy的横加速度传感器29的信号。
四轮驱动控制器21基于这些输入信息运算之后详述的前后轮驱动力分配控制及左右轮驱动力分配控制用的左后轮目标驱动力TcL及右后轮目标驱动力TcR,以左右后轮2L、2R的驱动力与这些目标驱动力TcL、TcR相一致的方式对左后轮侧离合器11L及右后轮侧离合器11R的联接力(电流)进行电子控制。
〔驱动力分配控制〕
以下,说明四轮驱动控制器21执行的前后轮驱动力分配控制及左右轮驱动力分配控制、即左后轮目标驱动力TcL及右后轮目标驱动力TcR的决定要领。
由按功能划分的框线图所示,则四轮驱动控制器21是如图2所示的构成,由输入信号处理部31、后轮合计驱动力运算部32、左右后轮驱动力差运算部33、反馈控制部34、左右后轮目标驱动力运算部35构成。
输入信号处理部31以可以从车轮速度传感器组22、加速器开度传感器23、转向角传感器24、变速器输出旋转传感器25、发动机旋转传感器26、横摆率传感器27、前后加速度传感器28、横加速度传感器29的检测信号除去干扰并同时用于后述的运算的方式进行前处理。
这样,使用前处理后的信号中的发动机转速Ne及加速器开度APO,由发动机转矩推定部36推定发动机转矩Te,另外,使用发动机转速Ne及变速器输出转速No,由变速器传动比运算部37运算变速器传动比γ。
后轮合计驱动力运算部32例如如下求出向左右后轮2L、2R的合计驱动力目标值rTcLR(以下称作合计驱动力rTcLR)。
首先,由发动机转矩Te及变速器传动比γ运算向差速器装置4a的输入转矩Ti。
然后,基于来自车轮速度传感器组22的信号(车轮速度Vw)分别求出左右前轮平均速度及左右后轮平均速度,根据通过两者的比较推定的左右前轮1L、1R的驱动滑移程度、前后加速度Gx、加速器开度APO来决定上述输入转矩Ti中的多少应朝向左右后轮2L、2R,设定向这些后轮的合计驱动力rTcLR。
此外,就向后轮的合计驱动力rTcLR而言,上述前轮滑移的程度越高,为了进行该驱动滑移抑制则需要越大的向后轮的合计驱动力rTcLR,另外,前后加速度Gx及加速器开度APO越大,驾驶者要求越大的驱动力,因此,为了响应于此,增大向后轮的合计驱动力rTcLR。
左右后轮驱动力差运算部33具有稳定控制运算部33a及过渡控制运算部33b,例如如下地求出左右后轮2L、2R间的驱动力差目标值rΔTcLR(以下,称作驱动力差rΔTcLR)。
稳定控制运算部33a如下地求出用于驾驶者稳定请求的车辆转弯动作的左右后轮驱动力差稳定控制量cΔTcLR。
根据发动机转矩Te、变速器传动比γ推定车辆产生的前后加速度Gx,且根据转向角θ及车速VSP推定车辆产生的横加速度Gy,将消除根据这些推定出的前后加速度Gx及横加速度Gy的组合判断的车辆的转向不足状态(相对于目标转弯动作,实际转弯动作不足的状态)所需的左右后轮驱动力差作为左右后轮驱动力差稳定控制量cΔTcLR而决定。
在此,不使用前后加速度Gx的检测值而使用推定值、或不使用横加速度Gy的检测值而使用推定值的理由是因为,稳定控制运算部33a是前馈控制系,相比作为结果值的检测值,推定值更适合控制的实际情况。
这样,左右后轮驱动力差稳定控制量cΔTcLR在表示转向角θ为0附近的(车轮非转向状态)期间,因横加速度Gy=0而被保持为0,另外,在转向角θ不为0附近的(车轮转向状态)期间,转向角θ越大,另外车速VSP越高,则横加速度Gy越大,车辆的转向不足趋势增强,因此,左右后轮驱动力差稳定控制量cΔTcLR变大,而且,由于前后加速度Gx越大,车辆的转向不足趋势越强,因此,左右后轮驱动力差稳定控制量cΔTcLR变大。
过渡控制运算部33b如下求出驾驶者基于当前的车速VSP根据转向角θ的变化速度而过渡地请求的用于转弯响应的左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR。
如图3所示,该过渡控制运算部33b由目标横摆率运算部41、微分运算器42、左右驱动力差过渡控制运算值计算部43、车速运算部44、左右驱动力差过渡控制增益运算部45构成。
目标横摆率运算部41由车速运算部44基于车轮速度Vw求出的车速VSP和转向角θ运算驾驶者所希望的目标横摆率且通过横加速度Gy对其设定限制并输出。目标横摆率为如下的特性,即,车速VSP越高及转向角θ的绝对值越大,目标横摆率为越大的值,但目标横摆率以不算出过大或不能实现的目标横摆率的方式设定上限值。
微分运算器42对该目标横摆率进行微分运算,求出该目标横摆率的变化速度
因此,目标横摆率运算部41及微分运算器42构成本发明的目标横摆率变化速度运算装置(转向操舵速度检测装置)。
左右驱动力差过渡控制运算值计算部43根据上述的目标横摆率的变化速度(以下为目标横摆率变化速度),通过脉谱图检索求出驾驶者过渡请求的用于转弯响应的基本的目标值即左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR。
目标横摆率变化速度是对由转向转向角θ求出的目标横摆率进行微分的值,与驾驶者的过渡的转弯响应请求等效。因此,左右驱动力差过渡控制运算值计算部43构成本发明的左右驱动力差过渡控制量运算装置。
该左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR由于目标横摆率变化速度越高则期望越高的转弯响应,所以与其对应而成为较大的值。
在此,不使用横摆率检测值的变化速度而使用目标横摆率变化速度的理由是由于,过渡控制运算部33b是前馈控制系,相比作为结果值的检测值作为推定值的目标横摆率更适合控制的实际情况。
左右驱动力差过渡控制增益运算部45设定左右驱动力差过渡控制增益α,该左右驱动力差过渡控制增益α用于与上述的左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR相乘后求出左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR。
因此,左右驱动力差过渡控制增益运算部45与左右驱动力差过渡控制运算值计算部43一同构成本发明的左右驱动力差过渡控制量运算装置。
左右驱动力差过渡控制增益运算部45基于例如图4或图5所示的脉谱图由目标横摆率变化速度检索左右驱动力差过渡控制增益α。
如图4及图5所示,左右驱动力差过渡控制增益α是根据目标横摆率变化速度在0到1之间进行变化的正值,任何情况下,在目标横摆率变化速度低的区域,左右驱动力差过渡控制增益α都保持在小于1的值。在此,目标横摆率成为转向角θ的绝对值越大其越大的值,因此,目标横摆率变化速度低的区域与转向角θ的微分值即转向角速度低的区域、即驾驶者缓缓操作方向盘的低速操舵区域相等。因此,在以下的说明中,将目标横摆率变化速度低的区域称作低速操舵区域,将目标横摆率变化速度高的区域称作中速和高速操舵区域。
此外,在图4的情况下,左右驱动力差过渡控制增益α在目标横摆率变化速度的极低速操舵区域成为0,在目标横摆率变化速度的中速和高速操舵区域成为1,在的低速操舵区域,随着目标横摆率变化速度的降低,从1逐渐降低为0。
另外,在图5的情况下,左右驱动力差过渡控制增益α在的极低速操舵区域及低速操舵区域随着目标横摆率变化速度的降低而从1逐渐降低为0,在目标横摆率变化速度的中速和高速操舵区域成为1。
而且,如图3所示,过渡控制运算部33b将上述左右驱动力差过渡控制增益α与上述的左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR相乘,求出左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR。
因此,左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR与根据增益α降低驾驶者过渡请求的用于转弯响应的基本的目标值即左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR相当。
但是,如图4或图5所示,左右驱动力差过渡控制增益α在中速和高速操舵区域为1,在低速操舵区域为比1小的正值,因此,左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR在中速和高速操舵区域与左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR相同,在低速操舵区域比在中速和高速操舵区域低。
即,在左右驱动力差过渡控制增益α为图4所示的增益的情况下,左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR在目标横摆率变化速度的极低速操舵区域成为0,在目标横摆率变化速度的中速和高速操舵区域成为与左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR相同的值,在 的低速操舵区域,随着目标横摆率变化速度的降低,从与左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR相同的值逐渐降低为0。
另外,在左右驱动力差过渡控制增益α为图5所示的增益的情况下,左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR在的极低速操舵区域及低速操舵区域,随着目标横摆率变化速度的降低而从与左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR相同的值逐渐降低为0,在目标横摆率变化速度的中速和高速操舵区域成为与左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR相同的值。
图2的左右后轮驱动力差运算部33将在稳定控制运算部33a如上述求出的左右后轮驱动力差稳定控制量cΔTcLR、和在过渡控制运算部33b如上述求出的左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR的和值决定为应成为车辆转弯动作时的目标的左右后轮驱动力差rΔTcLR。
但是,通过这样的左右后轮驱动力差rΔTcLR的赋予而使车辆实际产生的实际转弯动作(实际横摆率)往往因横向风等外界干扰而与驾驶者通过转向操作请求的上述的目标转弯动作(目标横摆率)不一致。
反馈控制部34在这些实际横摆率和目标横摆率不一致的情况下,如下所述地补正上述的后轮合计驱动力rTcLR及后轮驱动力差rΔTcLR,设为最终的后轮合计驱动力TcLR及后轮驱动力差ΔTcLR,且如下构成。
即,反馈控制部34具备目标横摆率运算部34a、横摆率偏差运算部34b、反馈控制系数运算部34c,目标横摆率运算部34a根据转向角θ、横加速度Gy、基于车轮速度Vw求出的车速VSP运算驾驶者所希望的目标横摆率
横摆率偏差运算部34b运算该目标横摆率和检测到的实际横摆率之间的横摆率偏差
反馈控制系数运算部34c基于上述横摆率偏差判定是实际横摆率相对于目标横摆率超过不灵敏带而过剩的过转向状态、还是实际横摆率相对于目标横摆率超过不灵敏带而转向不足状态、还是实际横摆率相对于目标横摆率处于前后不灵敏带内的中间转向状态,基于该判定结果分别决定后轮合计驱动力rTcLR用的反馈控制系数K1(0或1)、及后轮驱动力差rΔTcLR用的反馈控制系数K2(0或1)。
反馈控制系数K1用于与后轮合计驱动力rTcLR相乘而求出补正后的最终的后轮合计驱动力TcLR,反馈控制系数K2用于与后轮驱动力差rΔTcLR相乘而求出补正后的最终的后轮驱动力差ΔTcLR。
在决定这些反馈控制系数K1、K2时,反馈控制系数运算部34c在判定为过转向状态时,为了排除四轮驱动行驶带来的弊端,将后轮合计驱动力rTcLR用的反馈控制系数K1设为0,且将后轮驱动力差rΔTcLR用的反馈控制系数K2也设为0。
反馈控制系数K1=0是指将补正后的最终的后轮合计驱动力TcLR设为0,反馈控制系数K2=0是指将补正后的最终的后轮驱动力差ΔTcLR也设为0,使车辆进行二轮驱动行驶,由此,能够排除以过转向状态进行四轮驱动行驶带来的弊端。
反馈控制系数运算部34c在判定为转向不足状态(-不灵敏带)时,虽然不会因四轮驱动行驶产生弊端,但为了排除在左右后轮间设定驱动力差而带来的弊端,将后轮合计驱动力rTcLR用的反馈控制系数K1设为1,将后轮驱动力差rΔTcLR用的反馈控制系数K2设为0。
反馈控制系数K1=1是指将补正后的最终的后轮合计驱动力TcLR设为TcLR=rTcLR,反馈控制系数K2=0是指将补正后的最终的后轮驱动力差ΔTcLR设为0,使车辆进行四轮驱动行驶且在左右后轮间未设定驱动力差,由此,能够在转向不足状态下享受四轮驱动行驶带来的优异的驾驶性,并且能够排除在左右后轮间设定驱动力差带来的弊端。
反馈控制系数运算部34c在判定为中间转向状态 时,既不因四轮驱动行驶产生弊端,也没有在左右后轮间设定驱动力差带来的弊端,因此,将后轮合计驱动力rTcLR用的反馈控制系数K1设为1,将后轮驱动力差rΔTcLR用的反馈控制系数K2也设为1。
反馈控制系数K1=1是指将补正后的最终的后轮合计驱动力TcLR设为TcLR=rTcLR,反馈控制系数K2=1是指将补正后的最终的后轮驱动力差ΔTcLR设为ΔTcLR=rΔTcLR,在使车辆进行四轮驱动行驶的同时,在左右后轮间设定驱动力差。
左右后轮目标驱动力运算部35通过图6所示的程序求出用于满足应为上述的补正后的最终的目标的左右后轮合计驱动力TcLR和左右后轮驱动力差ΔTcLR二者的左后轮目标驱动力TcL及右后轮目标驱动力TcR。
在步骤S11中,读取通过上述的反馈控制补正后的最终的后轮合计驱动力TcLR,在步骤S12中,读取通过上述的反馈控制补正后的最终的左右后轮驱动力差ΔTcLR。
在步骤S13中,求出在步骤S11读取的后轮合计驱动力TcLR的左右均等分配量TcL刚2,在步骤S14中,求出在步骤S12读取的后轮驱动力差ΔTcLR的左右均等分配量ΔTcLR/2。
在步骤S15中,在后轮合计驱动力左右均等分配量TcLR/2上加上后轮驱动力差左右均等分配量ΔTcLR/2,求出转弯方向外侧后轮的目标驱动力TcOUT(=TcLR/2+ΔTcLR/2)。
在步骤S16中,由后轮合计驱动力左右均等分配量TcLR/2减去后轮驱动力差左右均等分配量ΔTcLR/2,求出转弯方向内侧后轮的目标驱动力TcIN(=TcLR/2-ΔTcLR/2)。
这样求出的转弯方向外侧后轮的目标驱动力TcOUT及转弯方向内侧后轮的目标驱动力TcIN是用于实现后轮合计驱动力TcLR和后轮驱动力差ΔTcLR二者的转弯方向外侧后轮的驱动力及转弯方向内侧后轮的驱动力。
在步骤S21以后,基于如上所述地求出的转弯方向外侧后轮的外轮侧目标驱动力TcOUT及转弯方向内侧后轮的内轮侧目标驱动力TcIN,通过以下的要领决定左后轮目标驱动力TcL及右后轮目标驱动力TcR。
首先,在步骤S21中,基于转向角θ及横摆率判定车辆的转弯行驶是左转弯还是右转弯。
如果是左转弯,则在步骤S22中将上述的内轮侧目标驱动力TcIN调整为成为转弯方向内侧轮的左后轮的目标驱动力TcL,同时将上述的外轮侧目标驱动力TcOUT调整为成为转弯方向外侧轮的右后轮的目标驱动力TcR。
相反,如果是右转弯,则在步骤S23中将上述的外轮侧目标驱动力TcOUT调整为成为转弯方向外侧轮的左后轮的目标驱动力TcL,同时将上述的内轮侧目标驱动力TcIN调整为成为转弯方向内侧轮的右后轮的目标驱动力TcR。
图1的四轮驱动控制器21以左后轮侧离合器11L及右后轮侧离合器11R的联接力分别与在图2的运算部35如上决定的左后轮目标驱动力TcL及右后轮目标驱动力TcR相对应的方式控制向左后轮侧离合器11L及右后轮侧离合器11R的供给电流。
〔实施例的效果〕
根据上述的本实施例的四轮驱动车辆的左右轮(左右后轮)驱动力分配控制,可得到如下的效果。
(1)将过渡控制运算部33b形成为图3所示地上述的构成,在左右驱动力差过渡控制运算值计算部43,由目标横摆率变化速度求出驾驶者基于当前的车速VSP通过操舵速度过渡请求的用于转弯响应的基本的目标值即左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR,在左右驱动力差过渡控制增益运算部45求出与目标横摆率变化速度相对应的左右驱动力差过渡控制增益α、即图4或图5所示例地在低速操舵区域小于1的左右驱动力差过渡控制增益α,将左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR与左右驱动力差过渡控制增益α相乘而求出左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR,使其辅助左右轮(左右后轮)驱动力分配控制。
因此,在本实施例中,左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR在目标横摆率变化速度低的区域、即在低速操舵区域,成为比其以外的中速和高速操舵区域的值小的值,实现如下的效果。
即,在转向操舵速度低的低速操舵区域不要求高的转弯响应,另外,由于车辆动作相对于操舵速度的响应性、追随高,故而不仅左右轮驱动力分配的过渡控制的效果低,而且动力传递零件的疲劳寿命的降低、动力传递时的摩擦损失及促动器(左右后轮侧离合器11L、11R)动作带来的消耗电力增加等引起的燃耗率恶化成为问题。
对此,在本实施例中,如上所述使左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR在低速操舵区域降低,因此,在该低速操舵区域,转弯响应降低,能够避免有关上述疲劳寿命的降低及燃耗率恶化的问题。
(2)而且,在本实施例中,将左右驱动力差过渡控制增益α如图4或图5所示例地以在低速操舵区域随着目标横摆率变化速度的降低而逐渐减小的方式进行设定,因此,在该低速操舵区域,左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR随着目标横摆率变化速度而逐渐减小,能够避免由于在低速操舵区域的边界附近的车速变化,而使左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR急剧变化,转弯响应的程度急剧变化的不适感。
(3)此外,如果将左右驱动力差过渡控制增益α如图4所示地在目标横摆率变化速度的极低速操舵区域设定为0,则在该极低速操舵区域,左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR成为0,能够进一步可靠地消除有关上述的疲劳寿命的降低及燃耗率的恶化的问题。
(4)如上所述,在过渡控制运算部33b,左右驱动力差过渡控制运算值计算部43由目标横摆率变化速度求出左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR,左右驱动力差过渡控制增益运算部45求出与目标横摆率变化速度相对应的左右驱动力差过渡控制增益α,将dΔTcLR与α相乘而算出左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR。目标横摆率由于根据转向角θ设定,故而转向操舵速度dθ越大,目标横摆率变化速度成为越大的值。即,由目标横摆率变化速度计算左右驱动力差过渡控制增益α与由转向操舵速度dθ计算左右驱动力差过渡控制增益α等效。而且,在本实施例中,由于根据目标横摆率变化速度求出左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR,所以代替转向操舵速度dθ而由目标横摆率变化速度计算左右驱动力差过渡控制增益α,由此可以省略由转向角θ计算转向操舵速度dθ的微分运算器。
另外,在过渡控制运算部33b中,不由目标横摆率变化速度直接计算左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR,而是由目标横摆率变化速度分别求出两个值(ddΔTcLR、α),最终将求出的两个值相乘,计算左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR。
左右驱动力差过渡控制运算值计算部43以用于由目标横摆率变化速度得到过渡的转弯响应性的理想值即左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR的计算为目的,理想值与所希望的车辆特性无关而为一定的。另一方面,左右驱动力差过渡控制增益运算部45以用于使上述理想值与实际的车辆特性一致的补正值即左右驱动力差过渡控制增益α的计算为目的,补正值需要根据所希望的车辆特性进行变化。
在此,假如在采用由目标横摆率变化速度直接计算左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR的构成的情况下,在多个车种间应用相同的左右驱动力过渡控制时,必须考虑过渡的转弯响应性的理想值特性和用于与实际的车辆特性一致的补正值特性这两个特性,设计用于由目标横摆率变化速度计算左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR的参数,耗费工序数。
对此,通过构成为分别计算理想值和补正值,最终根据补正值补正理想值的实施例的构成,由此,在多个车种间应用相同的左右驱动力过渡控制时,理想值即左右后轮驱动力差过渡控制量dΔTcLR的计算脉谱图不变,只要根据车辆特性仅变更作为补正值的左右驱动力差过渡控制增益α的计算脉谱图即可,因此,可以减轻在多个车种间应用相同的左右驱动力差过渡控制时的工序数,可以缩短开发时间。
(其它实施例)
以上,基于实施例说明了用于实施本发明的方式,但本发明的具体构成不限于实施例,不脱离本发明宗旨的范围的设计变更等也包含于本发明。
例如,在实施例中,表示了基于目标横摆率变化速度决定左右驱动力差过渡控制增益α的例子,但也可以代替目标横摆率变化速度而使用转向角θ的微分值dθ、即转向操舵速度。该情况下,对转向角θ微分的微分运算器相当于转向操舵速度检测装置。
另外,在实施例中,将左右驱动力差过渡控制增益α的上限值设为1,但也可以根据所希望的车辆特性设为比1大的值。
在实施例中,表示了基于车速VPS和转向角θ运算目标横摆率的变化速度且由该目标横摆率的变化速度运算左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR的例子,但左右后轮驱动力差过渡控制运算值ddΔTcLR只要基于驾驶者的过渡的转弯响应请求进行运算即可,运算方法不限于此。

Claims (4)

1.一种车辆的左右轮驱动力分配控制装置,将车轮驱动力在控制下向左右驱动轮分配输出,其特征在于,具备:
检测转向操舵速度的转向操舵速度检测装置;
基于所述转向操舵速度运算左右驱动力差的过渡控制量的基本的目标值的左右驱动力差过渡控制运算值计算部,所述基本的目标值是驾驶员过渡请求的用于转弯响应的左右驱动力差过渡控制运算值;
基于所述转向操舵速度运算左右驱动力差过渡控制增益的左右驱动力差过渡控制增益运算部;
基于所述左右驱动力差过渡控制运算值乘以所述左右驱动力差过渡控制增益所得的左右驱动力差过渡控制量分别运算所述左右驱动轮的目标驱动力的左右目标驱动力运算部,
所述左右驱动力差过渡控制增益运算部在所述转向操舵速度小于第一规定值的情况下,相比所述第一规定值以上的情况,降低所述左右驱动力差过渡控制增益。
2.如权利要求1所述的车辆的左右轮驱动力分配控制装置,其特征在于,
所述左右驱动力差过渡控制增益运算部在所述转向操舵速度小于第一规定值的情况下,所述转向操舵速度越低,越减小所述左右驱动力差过渡控制增益。
3.如权利要求2所述的车辆的左右轮驱动力分配控制装置,其特征在于,
所述左右驱动力差过渡控制增益运算部在所述转向操舵速度小于比所述第一规定值低的第二规定值的情况下,将所述左右驱动力差过渡控制增益设为零。
4.如权利要求1~3中任一项所述的车辆的左右轮驱动力分配控制装置,其特征在于,
设有根据所述转向操舵速度的变化运算目标横摆率的变化速度的目标横摆率变化速度运算装置,
所述左右驱动力差过渡控制运算值计算部及所述左右驱动力差过渡控制增益运算部使用所述目标横摆率的变化速度来代替所述转向操舵速度,运算所述左右驱动力差过渡控制运算值及所述左右驱动力差过渡控制增益。
CN201180031994.8A 2010-07-09 2011-07-05 车辆的左右轮驱动分配控制装置 Active CN102958734B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010156662 2010-07-09
JP2010-156662 2010-07-09
PCT/JP2011/065396 WO2012005262A1 (ja) 2010-07-09 2011-07-05 車両の左右輪駆動力配分制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102958734A CN102958734A (zh) 2013-03-06
CN102958734B true CN102958734B (zh) 2015-07-29

Family

ID=45441240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180031994.8A Active CN102958734B (zh) 2010-07-09 2011-07-05 车辆的左右轮驱动分配控制装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8694220B2 (zh)
EP (1) EP2591932B1 (zh)
JP (1) JP5464273B2 (zh)
CN (1) CN102958734B (zh)
WO (1) WO2012005262A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5981584B2 (ja) * 2015-02-19 2016-08-31 本田技研工業株式会社 車両
US10598266B2 (en) 2015-03-19 2020-03-24 Gkn Automotive Ltd. Motor vehicle balancing
JP6988267B2 (ja) * 2017-08-28 2022-01-05 株式会社ジェイテクト 駆動力制御装置及び車両の制御方法
CN113156934B (zh) * 2019-12-31 2022-02-25 上海司南卫星导航技术股份有限公司 一种车辆的自动驾驶系统及其方法、非临时性计算机可读存储介质
CA3240599A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-15 Craig Siebert Intuitive electric steering
JP7400915B1 (ja) 2022-09-27 2023-12-19 いすゞ自動車株式会社 ポンプシステム及びそれを備えた車両

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5172961A (en) * 1990-07-05 1992-12-22 Nissan Motor Co. Ltd. Vehicle brake system including cornering characteristic control
US5267783A (en) * 1990-03-27 1993-12-07 Nissan Motor Company, Limited Vehicle turning behavior control apparatus
US5341296A (en) * 1990-08-28 1994-08-23 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle dynamic characteristic control apparatus

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0626938B2 (ja) * 1986-04-10 1994-04-13 日産自動車株式会社 車両用駆動力配分制御装置
JPH07110574B2 (ja) * 1986-07-30 1995-11-29 トヨタ自動車株式会社 四輪駆動制御装置
JPH01154021A (ja) 1987-12-10 1989-06-16 Nippon Contact Lens:Kk コンタクトレンズ及びその製造方法
JPH01154021U (zh) 1988-04-15 1989-10-24
JPH03116685A (ja) 1989-09-29 1991-05-17 Toshiba Lighting & Technol Corp 放電灯点灯装置
JPH03189241A (ja) * 1989-12-20 1991-08-19 Mazda Motor Corp 4輪駆動装置
JP2518444B2 (ja) * 1990-05-10 1996-07-24 三菱自動車工業株式会社 駆動力配分切換式4輪駆動自動車
JP3116685B2 (ja) 1993-10-14 2000-12-11 三菱自動車工業株式会社 車両用左右駆動力調整装置
JP2882474B2 (ja) 1996-07-05 1999-04-12 三菱自動車工業株式会社 車両用左右輪間動力伝達制御装置
JP4407173B2 (ja) * 2003-06-24 2010-02-03 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
EP1985827B1 (en) * 2006-02-08 2011-09-14 Hitachi, Ltd. Right-and-left-wheel differential torque generator of vehicle
JP4969936B2 (ja) * 2006-07-28 2012-07-04 富士重工業株式会社 車両の駆動力配分制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5267783A (en) * 1990-03-27 1993-12-07 Nissan Motor Company, Limited Vehicle turning behavior control apparatus
US5172961A (en) * 1990-07-05 1992-12-22 Nissan Motor Co. Ltd. Vehicle brake system including cornering characteristic control
US5341296A (en) * 1990-08-28 1994-08-23 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle dynamic characteristic control apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN102958734A (zh) 2013-03-06
EP2591932A4 (en) 2014-07-16
JPWO2012005262A1 (ja) 2013-09-05
US8694220B2 (en) 2014-04-08
WO2012005262A1 (ja) 2012-01-12
US20130103229A1 (en) 2013-04-25
EP2591932A1 (en) 2013-05-15
EP2591932B1 (en) 2017-12-27
JP5464273B2 (ja) 2014-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102958735B (zh) 四轮驱动车辆的驱动力分配控制装置
CN102958734B (zh) 车辆的左右轮驱动分配控制装置
CN102481844B (zh) 四轮驱动车辆的驱动力分配控制装置
CN102958736A (zh) 车辆的左右轮驱动分配控制装置
CN102971174B (zh) 车辆的左右轮驱动分配控制装置
CN102958737B (zh) 车辆的左右驱动轮驱动力分配控制装置
CN102958733B (zh) 车辆的左右轮驱动力分配控制装置
EP3044072B1 (en) System and method for controlling configuration of vehicle power steering based on driveline operation
CN102971173B (zh) 车辆的左右轮驱动分配控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant