CN110239501B - 四轮驱动车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种四轮驱动车辆的控制装置。四轮驱动车辆的控制装置求得作为车轮各自的车轮速度与基准速度之差的车轮速度差,执行通过制动装置对该车轮速度差为规定的控制开始阈值以上的车轮施加制动力的牵引力控制。并且,在四轮驱动车辆的控制装置中,当制动装置的液压回路内的促动器(驱动部或者电磁阀)的温度为规定的第1温度阈值以上时,将比在促动器的温度小于第1温度阈值的情况下被选择作为基准速度的车轮速度高的车轮速度选择为基准速度。
Description
技术领域
本发明涉及四轮驱动车辆的控制装置。
背景技术
以往以来,公知有以如下的方式构成的车辆的控制装置,即:在车轮产生了空转的情况下,对该空转的车轮施加制动力来抑制车轮的空转。这样的控制也被称为牵引力(Traction)控制或者加速滑动(slip)控制。
若持续长时间地执行牵引力控制,则存在制动装置的液压回路内的部件的温度过度上升的问题。例如,作为温度上升的部件,列举对泵进行驱动的马达以及电磁阀等。针对该问题,专利文献1所提出的装置(以下,称为“现有装置”)构成为:在液压回路内的电磁阀的温度比规定的阈值大的情况下,中止牵引力控制。
专利文献1:日本特开平9-221017号公报
对于上述现有装置而言,设想车辆物理上不能起步的状况(例如,车辆欲在具有极端低的路面摩擦系数μ的路面上且在陡峭上坡行驶的状况)。因此,即使现有装置中止了牵引力控制,也不产生不良状况。
另一方面,特别是对于能够进行四轮驱动的车辆而言,在有可能频繁发生车轮的空转的特定路面(例如,具有凹凸的越野路面)行驶的情况较多。在该状况下,虽然四个车轮的一个以上的车轮频繁发生空转,但每当在发生空转时都执行牵引力控制,因此车辆能够比较稳定地在上述的特定路面行驶。
然而,若牵引力控制被频繁地执行,则与持续长时间地执行牵引力控制的情况相同,液压回路内的部件的温度会急剧地上升。因此,现有装置在上述的特定路面上开始行驶后,在经过了相当短的时间的时刻就会中止牵引力控制。因此,根据现有装置,产生如下问题,即:当车辆在上述的特定路面上行驶的情况下频繁发生车轮的空转,导致车辆难以稳定地行驶。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的。即,本发明的一个目的在于提供一种四轮驱动车辆的控制装置,当四轮驱动车辆在上述那样的特定路面上行驶的状况下,即使执行牵引力控制也能够抑制液压回路内的部件的温度的急剧的上升。
本发明的四轮驱动车辆的控制装置(以下,有时称为“本发明装置”)具备:
驱动装置(20),其产生驱动力;
驱动力传递装置(31、32、33、34、35、36L、36R、37、38L、38R),其将上述驱动力传递至左前轮(Wfl)、右前轮(Wfr)、左后轮(Wrl)以及右后轮(Wrr);
制动装置(40),其具备包含供制动液流动的流路、多个电磁阀(202、212、216、227)、泵(222)、以及对上述泵进行驱动的驱动部(260)在内的液压回路(43),制动装置(40)能够根据从该液压回路供给的上述制动液的液压,而分别独立地对上述左前轮、上述右前轮、上述左后轮以及上述右后轮施加制动力;
温度取得部(261、70),其取得或推断上述电磁阀或者上述驱动部的温度而作为促动器温度(Tm);以及
控制部(70),其开始如下的牵引力控制,即:通过上述制动装置,对与作为上述左前轮、上述右前轮、上述左后轮以及上述右后轮各自的车轮速度(Vwfl、Vwfr、Vwrl、Vwrr)同基准速度(Vw_ref)之差的车轮速度差(ΔVwfl、ΔVwfr、ΔVwrl、ΔVwrr)具有关联的车轮空转指标值为规定的控制开始阈值以上的车轮,施加制动力。
并且,上述控制部构成为:
在上述促动器温度小于规定的第1温度阈值时(步骤420:是),上述控制部将上述左前轮、上述右前轮、上述左后轮以及上述右后轮的车轮速度中的、作为最低速的车轮速度的第1低速车轮速度(Vwmin)以及作为速度第2低的车轮速度的第2低速车轮速度(Vwmdl)中的任一方的低速侧车轮速度选择为上述基准速度(步骤425),
在上述促动器温度为上述第1温度阈值以上时(步骤420:否),上述控制部将上述左前轮、上述右前轮、上述左后轮以及上述右后轮的车轮速度中的、除作为最高速的车轮速度的最高车轮速度(Vwmax)以外的车轮速度、且是比上述促动器温度小于上述第1温度阈值的情况下被选择作为上述基准速度的上述低速侧车轮速度高的车轮速度(Vwmdl、Vwmdh)选择为上述基准速度(步骤435、步骤440)。
在具备上述结构的本发明装置中,开始如下的牵引力控制,即:通过上述制动装置,对与作为车轮速度同基准速度之差的车轮速度差具有关联的车轮空转指标值在规定的控制开始阈值以上的车轮施加制动力。车轮空转指标值可以是车轮速度差,也可以是将车轮速度差除以基准速度所得的值(滑移率)。
并且,在本发明装置中,在由温度取得部取得或者推断的促动器温度小于第1温度阈值时(以下,称为“第1状况”),将第1低速车轮速度以及第2低速车轮速度中的任一方(即,低速侧车轮速度)选择为基准速度。与此相对地,在上述温度为规定的第1温度阈值以上时(以下,“称为第2状况”),本发明装置将比第1状况下被选择作为基准速度的低速侧车轮速度高的车轮速度选择为基准速度。因此,在第2状况下,与基准速度和车轮速度的差量(车轮速度差)具有关联的车轮空转指标值同第1状况相比容易变小。因此,在第2状况下,车轮空转指标值成为牵引力控制的控制开始阈值以上的频度比第1状况少。即,在第2状况下,一定期间内的牵引力控制的执行频度比第1状况少。由此,能够抑制液压回路内的促动器(马达或者电磁阀)的温度的急剧的上升。由此,能够不使促动器温度成为过高的温度并持续进行牵引力控制,因此车辆例如能够稳定地在上述那样的特定路面上行驶。
在本发明装置的一个方式中,上述控制部构成为:在上述促动器温度高于比上述第1温度阈值高的中止温度时(步骤510:是),禁止上述牵引力控制的执行。
根据本方式,在制动装置的液压回路内的促动器(马达或者电磁阀)的温度过度上升的情况下禁止牵引力控制的执行,因此能够防止制动装置的液压回路内的促动器产生不良状况。
在本发明装置的一个方式中,
上述控制部构成为:
在上述促动器温度小于上述第1温度阈值时(步骤420:是),将上述第1低速车轮速度选择为上述基准速度(步骤425),
在上述促动器温度为上述第1温度阈值以上、且小于比上述第1温度阈值高的规定的第2温度阈值(T2)时(步骤420:否,步骤430:是),将上述第2低速车轮速度选择为上述基准速度(步骤435),
在上述促动器温度为上述第2温度阈值以上时(步骤420:否,步骤430:否),将上述左前轮、上述右前轮、上述左后轮以及上述右后轮的车轮速度中的、作为速度第3低的车轮速度的第3低速车轮速度(Vwmdh)选择为上述基准速度(步骤440)。
本方式的控制部使用两个温度阈值(第1温度阈值以及第2温度阈值)来选择基准速度。由此,随着温度的上升,一定期间内的牵引力控制的执行频度渐渐变小。因此,能够更加有效地抑制制动装置的液压回路内的促动器(马达或者电磁阀)的温度的上升。能够不使促动器温度成为过高的温度并持续进行牵引力控制,因此车辆例如能够稳定地在上述那样的特定路面上行驶。
在本发明装置的一个方式中,上述控制部构成为:在上述促动器温度高于比上述第2温度阈值高的中止温度时(步骤510:是),禁止上述牵引力控制的执行。
根据本方式,在制动装置的液压回路内的促动器(马达或者电磁阀)的温度过度上升的情况下禁止牵引力控制的执行,因此能够防止制动装置的液压回路内的促动器产生不良状况。
在上述说明中,为了帮助理解本发明,针对与后述的实施方式对应的发明的结构,以括号的形式添加了在该实施方式中使用的名称以及/或者附图标记。然而,本发明的各构成要素并不限定于由上述名称以及/或者附图标记规定的实施方式。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的四轮驱动车辆的控制装置的概略构成图。
图2是本发明的一实施方式所涉及的液压回路的概略构成图。
图3是本发明的一实施方式所涉及的制动ECU执行牵引力控制时的时序图,图3的(a)是表示牵引力控制的开启/关闭的时机的图,图3的(b)是表示液压回路内的马达单元的温度Tm的变化的图。
图4是表示本发明的一实施方式所涉及的制动ECU所执行的“基准速度选择例程”的流程图。
图5是表示本发明的一实施方式所涉及的制动ECU所执行的“牵引力控制开始/结束判定例程”的流程图。
附图标记的说明
10...四轮驱动车辆(车辆);20...驱动装置;30...驱动力传递装置;31...中心差动装置;32...前轮用旋转轴;33...后轮用旋转轴;34...差动限制装置;35...前轮用差动齿轮装置;36L...左前轮车轴;36R...右前轮车轴;37...后轮用差动齿轮装置;38L...左后轮车轴;38R...右后轮车轴;44...轮缸;50...驱动ECU;70...制动ECU;Wfl...左前轮;Wfr...右前轮;Wrl...左后轮;Wrr...右后轮。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,附图示出了遵循本发明的原理的具体的实施方式,但它们是用于理解本发明的例子,并不应当用于限定地解释本发明。
<结构>
如图1所示,本发明的实施方式所涉及的四轮驱动车辆的控制装置(以下,也称为“本实施装置”)应用于四轮驱动车辆10。
车辆10具备驱动装置20、驱动力传递装置30、制动装置40、驱动ECU50、4WDECU60、以及制动ECU70。制动ECU70对应于本发明的控制装置。此外,这些ECU中的两个以上的ECU也可以统合成一个ECU。
这些ECU是作为主要部分而具备微型计算机的电气控制装置(Electric ControlUnit),经由未图示的CAN(Controller Area Network:控制器局域网络)以彼此能够发送信息以及接收信息的方式连接。在本说明书中,微型计算机包括CPU、RAM、ROM以及接口(I/F)等。CPU执行储存于ROM的指令(程序、例程)从而实现后述的各种功能。
驱动装置20产生用于使车辆10行驶的驱动力。驱动装置20经由驱动力传递装置30对车辆10的车轮(左前轮Wfl、右前轮Wfr、左后轮Wrl以及右后轮Wrr)进行驱动。驱动装置20由一般的车辆的内燃机以及变速装置的组合构成。此外,驱动装置20也可以是电动机与变速装置的组合、以及内燃机、电动机、与变速装置的组合等本技术领域中公知的任意的车辆用驱动装置。
驱动力传递装置30包括中心差动装置31、前轮用旋转轴32、后轮用旋转轴33、差动限制装置34、前轮用差动齿轮装置35、左前轮车轴36L、右前轮车轴36R、后轮用差动齿轮装置37、左后轮车轴38L以及右后轮车轴38R等。
中心差动装置31构成为将来自驱动装置20的驱动力向前轮用旋转轴32以及后轮用旋转轴(传动轴)33传递,并且允许前轮用旋转轴32和后轮用旋转轴33之间的旋转速度差。中心差动装置31内置有差动限制装置34。
差动限制装置34根据来自4WDECU60的指示信号,选择性地切换允许前轮用旋转轴32与后轮用旋转轴33之间的旋转差动的差动状态、和限制前轮用旋转轴32与后轮用旋转轴33之间的旋转差动的非差动状态。差动状态也被称为“中心差动自由状态”。非差动状态也被称为“中心差动锁定状态”。
前轮用差动齿轮装置35构成为将从驱动装置20经由前轮用旋转轴32传递的驱动力向左前轮车轴36L以及右前轮车轴36R传递,并且允许左前轮车轴36L和右前轮车轴36R的差动。由此,左前轮Wfl以及右前轮Wfr被旋转驱动。
后轮用差动齿轮装置37构成为将从驱动装置20经由后轮用旋转轴33传递的驱动力向左后轮车轴38L以及右后轮车轴38R传递,并且允许左后轮车轴38L和右后轮车轴38R的差动。由此,左后轮Wrl以及右后轮Wrr被旋转驱动。
制动装置40包括制动踏板41、主缸42、液压回路43以及轮缸44(44fl、44fr、44rl以及44rr)等。
液压回路43作为制动促动器发挥功能。液压回路43包括供制动液流动的流路、多个阀、泵以及对泵进行驱动的马达等。通过制动装置40的液压回路43来控制对应的轮缸44fl、44fr、44rl以及44rr的制动压,从而控制左前轮Wfl、右前轮Wfr、左后轮Wrl以及右后轮Wrr的制动力(制动扭矩)。如后面说明的那样,在通常情况下基于与驾驶员对制动踏板41的踩踏操作对应地被驱动的主缸42的压力(以下,也称为“主缸压”)Pm来控制各轮缸44的制动压,或者通过以下说明的牵引力控制来分别(独立)地控制各轮缸44的制动压。
驱动ECU50与包含加速器开度传感器81的各种传感器电连接,接收来自这些传感器的输出信号。加速器开度传感器81产生表示设置为能够由驾驶员操作的加速器踏板81a的踩踏量(以下,也称为“加速器开度”)AP的输出信号。驱动ECU50与驱动装置20电连接。驱动ECU50基于加速器踏板81a的踩踏量AP以及未图示的变速杆的操作等,发送用于控制驱动装置20的各种信号。
4WDECU60与车轮速度传感器82(82fl、82fr、82rl以及82rr)电连接,接收来自这些传感器的输出信号。车轮速度传感器82fl、82fr、82rl以及82rr产生表示左前轮Wfl、右前轮Wfr、左后轮Wrl以及右后轮Wrr各自的旋转角速度的输出信号。4WDECU60基于下述的(1)式来计算车轮速度Vw。在(1)式中,r是车轮(轮胎)的滚动半径,ω是车轮的角速度。以下,将左前轮Wfl、右前轮Wfr、左后轮Wrl以及右后轮Wrr的车轮速度分别称为车轮速度Vwfl、Vwfr、Vwrl以及Vwrr。
Vw=r·ω…(1)
此外,在左前轮Wfl、右前轮Wfr、左后轮Wrl以及右后轮Wrr的每一个中将车轮的滚动半径r视为恒定的情况下,车轮的旋转角速度与车轮速度处于对应关系。因此,对于4WDECU60而言,也可以将由车轮速度传感器82检测的旋转角速度作为车轮速度来处理。
制动ECU70与车轮速度传感器82(82fl、82fr、82rl以及82rr)、转向操纵角传感器83、横摆率传感器84以及主缸压传感器85等电连接,接收来自这些传感器的输出信号。转向操纵角传感器83产生表示设置为能够由驾驶员操作的转向车轮83a的转向操纵角St的输出信号。横摆率传感器84产生表示车辆10的横摆率Yr的输出信号。主缸压传感器85产生表示主缸压Pm的输出信号。
制动ECU70还计算左前轮Wfl、右前轮Wfr、左后轮Wrl以及右后轮Wrr各自的目标制动力Fbfl、Fbfr、Fbrl以及Fbrr。制动ECU70以使各车轮的制动力成为对应的各个目标制动力的方式,分别控制与各车轮对应的轮缸44fl、44fr、44rl以及44rr的制动压。
<液压回路的结构>
接下来,参照图2对液压回路43的结构进行说明。在图2的数字的末尾标注的英文的下标表示与哪一个车轮对应的构成要素。“f”对应于“前轮(左前轮以及右前轮)”,“r”对应于“后轮(左后轮以及右后轮)”,“fl”对应于“左前轮”,“fr”对应于“右前轮”,“rl”对应于“左后轮”,“rr”对应于“右后轮”。在以下的说明中,下标[**]表示“fl、fr、rl以及rr”中的一个,[f*]表示“fl以及fr”中的一个,[r*]表示“rl以及rr”中的一个。
主缸42具有由自由活塞42a划分出的第1主缸室42f与第2主缸室42r。主缸42接受来自储液器45的制动液(也称为Brake Floyd)的供给,根据制动踏板41的踏力向前轮系统200f以及后轮系统200r加压输送制动液。
首先,对前轮系统200f进行说明。前轮用的第1管路201f与第1主缸室42f连接。在第1管路201f设置有常开(Normally open)型的第1电磁阀202f。以下,将第1管路201f中的“相对于第1电磁阀202而靠主缸42侧的部分”称为“上游部分”,将第1管路201f中的“相对于第1电磁阀202而靠与主缸42侧相反的一侧的部分”称为“下游部分”。并且,第1旁通管203f的一端与第1管路201f的上游部分连接,第1旁通管203f的另一端与第1管路201f的下游部分连接。第1旁通管203f具备止回阀204f,仅允许从第1主缸室42f朝向第1管路201f的下游部分的制动液的流动。
第1配管211[f*]的一端与第1管路201f的下游部分连接,第1配管211[f*]的另一端与轮缸44[f*]连接。在第1配管211[f*]设置有增压阀212[f*]。增压阀212[f*]是常开型的电磁阀。并且,第2旁通管213[f*]以绕过增压阀212[f*]的方式与第1配管211[f*]连接。第2旁通管213[f*]具备止回阀214[f*],仅允许从轮缸44[f*]朝向第1管路201f的制动液的流动。
第2配管215[f*]的一端与第1配管211[f*]中的“增压阀212[f*]和轮缸44[f*]之间的部分”连接,第2配管215[f*]的另一端与缓冲液池250f连接。在第2配管215[f*]设置有减压阀216[f*]。减压阀216[f*]是常闭(Normally closed)型的电磁阀。
并且,第2管路221f的一端与第1管路201f的下游部分连接,第2管路221f的另一端与缓冲液池250f连接。在第2管路221f设置有泵222f。在第2管路221f中的泵222f的排出侧的部分,设置有止回阀223f。止回阀223f仅允许从泵222f朝向第1管路201f侧的制动液的流动。在第2管路221f中的泵222f的吸引侧的部分,设置有止回阀224f以及225f。止回阀224f以及225f仅允许从第2配管215[f*]朝向泵222f的制动液的流动。
并且,第3管路226f的一端与第1管路201f的上游部分连接,第3管路226f的另一端与第2管路221f中的“止回阀224f和止回阀225f之间的部分”连接。在第3管路226f设置有常闭型的第2电磁阀227f。
后轮系统200r也具备与前轮系统200f相同的结构。后轮用的第1管路201r与第2主缸室42r连接。在第1管路201r设置有常开型的第1电磁阀202r。并且,第1旁通管203r的一端与第1管路201r的上游部分连接,第1旁通管203r的另一端与第1管路201r的下游部分连接。第1旁通管203r具备止回阀204r,仅允许从第2主缸室42r朝向第1管路201r的下游部分的制动液的流动。
第1配管211[r*]的一端与第1管路201r的下游部分连接,第1配管211[r*]的另一端与轮缸44[r*]连接。在第1配管211[r*]设置有增压阀212[r*]。并且,第2旁通管213[r*]以绕过增压阀212[r*]的方式与第1配管211[r*]连接。第2旁通管213[r*]具备止回阀214[r*],仅允许从轮缸44[r*]朝向第1管路201r的制动液的流动。
第2配管215[r*]的一端与第1配管211[r*]中的“增压阀212[r*]和轮缸44[r*]之间的部分”连接,第2配管215[r*]的另一端与缓冲液池250r连接。在第2配管215[r*]设置有减压阀216[r*]。
并且,第2管路221r的一端与第1管路201r的下游部分连接,第2管路221r的另一端与缓冲液池250r连接。在第2管路221r设置有泵222r。在第2管路221r中的泵222r的排出侧的部分,设置有止回阀223r。止回阀223r仅允许从泵222r朝向第1管路201r侧的制动液的流动。在第2管路221r中的泵222r的吸引侧的部分,设置有止回阀224r以及225r。止回阀224r以及225r仅允许从第2配管215[r*]朝向泵222r的制动液的流动。
并且,第3管路226r的一端与第1管路201r的上游部分连接,第3管路226r的另一端与第2管路221r中的“止回阀224r和止回阀225r之间的部分”连接。在第3管路226r设置有常闭型的第2电磁阀227r。
并且,设置有作为对泵222f以及泵222r进行驱动的促动器的马达单元260。以下,存在将马达单元260称为“驱动部”的情况。马达单元260包括对泵222f进行驱动的电动马达以及对泵222r进行驱动的电动马达。并且,在马达单元260安装有温度传感器(温度取得部)261。温度传感器261检测马达单元260的温度Tm作为促动器温度,将表示该温度Tm的信号输出至制动ECU70。此外,取得促动器温度的温度取得部并不限定于温度传感器261。如后述那样,制动ECU70也可以根据马达单元260的动作信息(例如,电流值以及通电时间等)来推断促动器温度。
此外,增压阀212[**]以及减压阀216[**]的至少一方也可以是电磁比例阀。通过采用电磁比例阀,不仅能够将轮缸44[**]的制动压调整为与打开位置或者关闭位置对应的值,还能在此之间连续地进行调整。
<轮缸的制动压的控制>
接下来,对轮缸44[**]的制动压的控制进行说明。在通常时,各阀的开闭位置被设定于图2所示的位置。向轮缸44[f*]供给第1主缸室42f内的压力,向轮缸44[r*]供给第2主缸室42r内的压力。这样,在通常时,轮缸44[**]的制动压与制动踏板41的踏力对应地增加或者减少。
与此相对地,在进行牵引力控制时,制动ECU70将第1电磁阀202f以及202r设定于关闭位置,并且将第2电磁阀227f以及227r设定于打开位置。在该状态下,制动ECU70使用马达单元260而对泵222f以及222r进行驱动。
此时,在使轮缸44[**]的制动压增加的情况下,制动ECU70将增压阀212[**]设定于打开位置,并且将减压阀216[**]设定于关闭位置。
在保持轮缸44[**]的制动压的情况下,制动ECU70将增压阀212[**]设定于关闭位置,并且将减压阀216[**]设定于关闭位置。
在使轮缸44[**]的制动压减少的情况下,制动ECU70将增压阀212[**]设定于关闭位置,并且将减压阀216[**]设定于打开位置。
通过上述的控制,对轮缸44[**]的制动压进行增压、保持或者减压。
<牵引力控制的概要>
当判定为在车辆10的加速时(包含车辆10的起步时)产生了车轮的空转的情况下,本实施装置实施公知的牵引力控制。由此,能够抑制车轮的空转而确保与路面状况对应的驱动力。此外,“车轮的空转”包括车轮从路面浮起的情况、以及在具有较低的路面摩擦系数μ的路面上车轮处于打滑的状态的情况。
作为牵引力控制,存在:(i)抑制驱动装置20的驱动力的方式;(ii)针对空转的车轮施加制动力的方式;(iii)将它们组合的方式。对于本实施装置而言,作为上述的牵引力控制的一个,执行上述(ii)的“针对空转的车轮施加制动力的控制”(以下,将该控制简称为“牵引力控制”)。此外,即便差动限制装置34的状态是中心差动自由状态以及中心差动锁定状态中的任一状态,也能够执行本实施装置中的牵引力控制。
制动ECU70基于来自车轮速度传感器82的信号而计算车轮速度Vw[**]。制动ECU70基于计算出的车轮速度Vw[**]来决定基准速度Vw_ref。基准速度Vw_ref通常是车轮速度Vw[**]中的作为最低速的车轮速度的第1低速车轮速度Vwmin。制动ECU70计算作为车轮速度Vw[**]和基准速度Vw_ref的差量的车轮速度差ΔVw[**](=Vw[**]-Vw_ref)。车轮速度差ΔVw[**]是表示车轮W[**]的空转的程度的指标值,也被称为“车轮空转指标值”。
在车轮速度差ΔVw[**]为规定的控制开始阈值Th0以上的情况下,制动ECU70将该车轮W[**]决定为成为牵引力控制的对象的车轮(以下,简称为“对象轮”)。制动ECU70开始对对象轮施加制动力,从而开始进行对对象轮的牵引力控制。例如,制动ECU70基于预先规定了车轮速度差ΔVw[**]与应当赋予的制动力之间的关系的检查表(映射)而求得目标制动力Fb[**]。
并且,制动ECU70基于预先规定了制动力和指示制动压之间的关系的检查表(映射),求出与目标制动力Fb[**]对应的指示制动压。指示制动压是轮缸44[**]的制动压的目标值。制动ECU70基于求得的指示制动压,控制前轮系统200f以及后轮系统200r的各构成要素(各种阀以及泵等)。
首先,制动ECU70以使轮缸44[**]的制动压成为指示制动压的方式使轮缸44[**]的制动压增加。此时,轮缸44[**]的制动压以成为指示制动压的方式缓缓增加。制动ECU70每当经过规定时间就运算对象轮的车轮速度差ΔVw[**]。当对象轮的车轮速度差ΔVw[**]为规定的第1阈值Th1(Th0>Th1)以下的情况下,制动ECU70使指示制动压的值降低规定的量。此时,与对象轮对应的轮缸44[**]的制动压以成为指示制动压的方式缓缓减少。之后,当对象轮的车轮速度差ΔVw[**]为规定的第2阈值Th2(Th0>Th2>Th1)以上的情况下,制动ECU70使指示制动压的值上升规定的量。制动ECU70通过反复执行这样的制动压的增加以及减少,从而抑制车轮的空转。其结果是,各车轮W[**]能够将来自驱动装置20的驱动力向路面传递。
当对象轮的车轮速度差ΔVw[**]在规定的时间被被维持在第1阈值Th1以下的情况下,制动ECU70结束对该对象轮的牵引力控制。即,施加于对象轮的制动力向“0”减少。
制动ECU70每当经过规定时间就从温度传感器261取得马达单元260的温度Tm。此外,存在温度Tm被称为“促动器温度”的情况。当温度Tm比规定的中止温度(禁止温度)TL大的情况下,制动ECU70中止(禁止)牵引力控制。在中止了牵引力控制的情况下,制动ECU70持续禁止牵引力控制的执行,直至温度Tm从规定的中止温度TL充分减小为止。
<牵引力控制的具体的处理内容>
如上所述,存在车辆在有可能频繁发生车轮W[**]的空转的特定路面(例如,具有凹凸的越野路面)上行驶的情况。在这样的状况下,由于频繁执行牵引力控制,因此液压回路43内的部件(例如,马达单元260以及各种电磁阀)的温度急剧上升。对于本实施装置而言,在马达单元260的温度Tm比规定的中止温度TL大的情况下,中止牵引力控制。由此,车辆难以在上述的特定路面行驶。以上,当车辆在上述的特定路面行驶的情况下,以不陷入中止牵引力控制的状况的方式,寻求抑制液压回路43的马达单元260的温度Tm的上升。
因此,本实施装置根据马达单元260的温度Tm而变更作为基准速度Vw_ref的对象的车轮速度。通常,本实施装置将第1低速车轮速度Vwmin选择为基准速度Vw_ref。但是,若马达单元260的温度Tm上升而成为规定的第1温度阈值T1以上,则将如下车轮速度选择为基准速度Vw_ref,即:车轮速度Vw[**]中的作为最高速的车轮速度的最高车轮速度Vwmax以外的车轮速度,且是与温度Tm小于第1温度阈值T1的情况下被选择为基准速度的车轮速度相比高的车轮速度。由此,执行牵引力控制的频度变少,因此能够抑制马达单元260的温度Tm的上升。其结果是,不会中止牵引力控制,因此车辆能够在上述的特定路面上稳定地行驶。
参照图3对本实施装置的牵引力控制的具体的处理进行说明。在图3所示的例子中,假设车辆10在时刻t0开始在上述的特定路面上行驶。此时,马达单元260的温度Tm仍然小于规定的第1温度阈值T1。在这样的状况下,制动ECU70将车轮速度Vw[**]中的作为最低速的车轮速度的第1低速车轮速度Vwmin选择为基准速度Vw_ref。
因此,与第1低速车轮速度Vwmin相比为高速的车轮速度的3个车轮能够成为牵引力控制的对象轮。例如,假设在时刻t1,车轮速度Vw[**]的大小关系成为以下的式(2)。
Vwrl<Vwfl<Vwfr<Vwrr…(2)
在该情况下,制动ECU70将作为第1低速车轮速度Vwmin的车轮速度Vwrl选择为基准速度Vw_ref。而且,针对与第1低速车轮速度Vwmin相比为高速的车轮速度的车轮(Wfl、Wfr以及Wrr),制动ECU70计算车轮速度差ΔVwfl、ΔVwfr以及ΔVwrr。当前,车轮速度差ΔVwfl、ΔVwfr以及ΔVwrr的总和成为规定的控制开始阈值Th0以上。制动ECU70将左前轮Wfl、右前轮Wfr以及右后轮Wrr决定为对象轮。制动ECU70相对于对象轮开始进行牵引力控制(即,赋予制动力)。
在马达单元260的温度Tm小于规定的第1温度阈值T1的情况下,制动ECU70作为基准速度Vw_ref而采用第1低速车轮速度Vwmin,因此车轮速度差ΔVw[**]容易变大。其结果是,牵引力控制被频繁执行,从而马达单元260的温度Tm上升。
之后,假设在时刻t2,马达单元260的温度Tm到达规定的第1温度阈值T1。在此时刻下,马达单元260的温度Tm为规定的第1温度阈值T1以上、且小于规定的第2温度阈值T2(其中,TL>T2>T1)。在这样的状况下,制动ECU70将车轮速度Vw[**]中的作为速度第2低的车轮速度的第2低速车轮速度Vwmdl选择为基准速度Vw_ref。
因此,与第2低速车轮速度Vwmdl相比为高速的车轮速度的两个车轮能够成为牵引力控制的对象轮。例如,假设在时刻t3,车轮速度Vw[**]的大小关系成为以下的式(3)。
Vwrr<Vwfr<Vwrl<Vwfl…(3)
在该情况下,制动ECU70将作为第2低速车轮速度Vwmdl的车轮速度Vwfr选择为基准速度Vw_ref。而且,针对与第2低速车轮速度Vwmdl相比为高速的车轮速度的车轮(Wrl以及Wfl),制动ECU70计算车轮速度差ΔVwrl以及ΔVwfl。当前,车轮速度差ΔVwrl以及ΔVwfl的总和成为规定的控制开始阈值Th0以上。制动ECU70将左后轮Wrl以及左前轮Wfl决定为对象轮。制动ECU70对对象轮开始进行牵引力控制(即,赋予制动力)。
当马达单元260的温度Tm为规定的第1温度阈值T1以上、且小于规定的第2温度阈值T2的情况下,制动ECU70作为基准速度Vw_ref而采用第2低速车轮速度Vwmdl。因此,与温度Tm小于规定的第1温度阈值T1的状况(从时刻t0到时刻t2的期间。也称为“第1期间”)相比,车轮速度Vw[**]中的相对较高的车轮速度被采用为基准速度Vw_ref。由此,车轮速度差ΔVw[**]与第1期间相比容易变小。车轮速度差ΔVw[**]难以成为控制开始阈值Th0以上,因此如图3所示,一定期间内的牵引力控制的执行频度与第1期间相比变少。由此,能够抑制马达单元260的温度Tm的急剧的上升。由此,能够降低温度Tm到达规定的中止温度TL的可能性。一定期间内的牵引力控制的执行频度变少,但不会中止牵引力控制,因此车辆能够比较稳定地在上述的特定路面上行驶。
之后,假设在时刻t4,马达单元260的温度Tm到达规定的第2温度阈值T2。在此时刻下,马达单元260的温度Tm为规定的第2温度阈值T2以上、且为规定的中止温度TL(TL>T2)以下。在这样的状况下,制动ECU70将车轮速度Vw[**]中的作为速度第3低的车轮速度的第3低速车轮速度Vwmdh选择为基准速度Vw_ref。
因此,与第3低速车轮速度Vwmdh相比为高速的车轮速度的一个车轮能够成为牵引力控制的对象轮。例如,假设在时刻t5,车轮速度Vw[**]的大小关系成为以下的式(4)。
Vwfl<Vwrr<Vwfr<Vwrl…(4)
在该情况下,制动ECU70将作为第3低速车轮速度Vwmdh的车轮速度Vwfr选择为基准速度Vw_ref。而且,针对与第3低速车轮速度Vwmdh相比为高速的车轮速度的车轮(Wrl),制动ECU70计算车轮速度差ΔVwrl。当前,车轮速度差ΔVwrl成为规定的控制开始阈值Th0以上。制动ECU70将左后轮Wrl决定为对象轮。制动ECU70对对象轮开始进行牵引力控制(即,赋予制动力)。
当马达单元260的温度Tm为规定的第2温度阈值T2以上,且为规定的中止温度TL以下的情况下,制动ECU70作为基准速度Vw_ref而采用第3低速车轮速度Vwmdh。因此,与温度Tm为规定的第1温度阈值T1以上、且小于规定的第2温度阈值T2的状况(从时刻t2到时刻t4为止的期间。也称为“第2期间”)相比,车轮速度Vw[**]中的相对较高的车轮速度被采用作为基准速度Vw_ref。由此,车轮速度差ΔVw[**]与第2期间相比容易变小。车轮速度差ΔVw[**]难以成为控制开始阈值Th0以上,因此如图3所示,一定期间内的牵引力控制的执行频度比第2期间少。由此,能够更加有效地抑制马达单元260的温度Tm的上升。由此,能够降低温度Tm成为规定的中止温度TL的可能性。一定期间内的牵引力控制的执行频度变少,但不会中止牵引力控制,因此车辆能够比较稳定地在上述的特定路上行驶。
<具体的工作>
接下来,对制动ECU70的CPU(存在简称为“CPU”的情况)的具体的工作进行说明。以下,将马达单元260的温度Tm的状况分为多个状况,参照图4以及图5对CPU的具体的工作进行说明。
(状况1)马达单元260的温度Tm小于规定的第1温度阈值T1。
CPU每当经过规定时间就执行图4所示的“基准速度选择例程”。若处于规定的时机,则CPU从步骤400起开始执行图4的例程,并依次进行以后的步骤405~步骤415的处理,之后进入步骤420。
步骤405:CPU从车轮速度传感器82取得车轮W[**]的旋转角速度,基于上述的(1)式来计算车轮速度Vw[**]。
步骤410:CPU根据车轮速度Vw[**]而决定第1低速车轮速度Vwmin、第2低速车轮速度Vwmdl、第3低速车轮速度Vwmdh以及最高车轮速度Vwmax。
步骤415:CPU从温度传感器261取得马达单元260的温度Tm。
CPU在步骤420中判定马达单元260的温度Tm是否比规定的第1温度阈值T1低。当前,马达单元260的温度Tm小于规定的第1温度阈值T1,CPU在该步骤420中判定为“是”,进入步骤425。CPU在步骤425中,将第1低速车轮速度Vwmin选择为基准速度Vw_ref。之后,CPU进入步骤495而暂时结束本例程。
另一方面,CPU每当经过规定时间就执行图5的流程图所示的“牵引力控制开始/结束判定例程”。此外,CPU针对各车轮W[**]执行图5的例程。
若处于规定的时机,则CPU从步骤500起开始图5的例程而进入步骤505,并判定是否正针对车轮W[**]执行牵引力控制。
当前,假设未对车轮W[**]执行牵引力控制,则CPU在该步骤505中判定为“否”而进入步骤510,并判定规定的牵引力控制禁止条件是否成立。牵引力控制禁止条件在以下的条件1或者条件2的任一个成立时成立。
(条件1):马达单元260的温度Tm比规定的中止温度TL大。
(条件2):在马达单元260的温度Tm变得比规定的中止温度TL大后,温度Tm不会变得小于(TL-α)。α是在用于判定温度Tm是否已变得相比规定的中止温度TL足够低时使用的常量。
当牵引力控制禁止条件不成立的情况下,CPU在步骤510中判定为“否”而进入步骤515,运算车轮速度差ΔVw[**](Vw[**]-Vw_ref)。当前,第1低速车轮速度Vwmin被选择为基准速度Vw_ref,因此ΔVw[**]成为车轮速度Vw[**]与第1低速车轮速度Vwmin的差量。
接下来,CPU进入步骤520,判定规定的执行条件是否成立。规定的执行条件在车轮速度差ΔVw[**]为规定的控制开始阈值Th0以上时成立。
在执行条件不成立的情况下,CPU在步骤520中判定为“否”,直接进入步骤595而暂时结束本例程。
与此相对地,在执行条件成立的情况下,CPU在步骤520中判定为“是”而依次执行以后的步骤525以及步骤530的处理,之后进入步骤595而暂时结束本例程。
步骤525:CPU相对于车轮W[**](即,对象轮)开始进行牵引力控制。即,CPU如上述那样对对象轮增加制动压。之后,CPU如上述那样,反复执行对对象轮的制动压的增加以及减少,直至对对象轮的牵引力控制中止或者结束。
步骤530:CPU将当前的基准速度Vw_ref的值设定为对象轮用的基准速度Vw_ref[**]。基准速度Vw_ref[**]用于在牵引力控制的执行中针对每个对象轮运算车轮速度差ΔVw[**](参照后述的步骤540)。
如上述那样,在开始牵引力控制并经过规定时间后,CPU再次从步骤500起开始进行处理。CPU在步骤505中判定为“是”而进入步骤535,并判定马达单元260的温度Tm是否为规定的中止温度TL以下。当前,马达单元260的温度Tm比规定的第1温度阈值T1小,因此CPU在该步骤535中判定为“是”而进入步骤540。
CPU在步骤540中运算车轮速度差ΔVw[**](Vw[**]-Vw_ref[**])。之后,CPU进入步骤545并判定规定的结束条件是否成立。结束条件在以下的条件3成立时成立。
(条件3):对象轮的车轮速度差ΔVw[**]在第1阈值Th1以下的状态持续规定的时间以上。
当结束条件不成立的情况下,CPU在该步骤545中判定为“否”,直接进入步骤595而暂时结束本例程。即,继续进行对对象轮的牵引力控制。
与此相对地,在结束条件成立的情况下,CPU在该步骤545中判定为“是”而进入步骤550,并结束对对象轮的牵引力控制。即,施加至对象轮的制动力向“0”减少。之后,CPU进入步骤595而暂时结束本例程。
(状况2)马达单元260的温度Tm为第1温度阈值T1以上且小于规定的第2温度阈值T2。
在该状况下,CPU在从步骤400起开始执行图4的例程并执行步骤405~步骤415的处理而进入步骤420时,在该步骤420中判定为“否”而进入步骤430。
CPU在步骤430中,判定马达单元260的温度Tm是否比规定的第2温度阈值T2小。在该状况下,CPU在该步骤430中判定为“是”而进入步骤435,将第2低速车轮速度Vwmdl选择为基准速度Vw_ref。之后,CPU进入步骤495而暂时结束本例程。
在这样的状况下,假设牵引力控制还未被执行。CPU如果从步骤500起开始执行图5的例程,则在步骤505以及步骤510各自中判定为“否”而进入步骤515。CPU在步骤515中,运算车轮速度差ΔVw[**](Vw[**]-Vw_ref)。当前,第2低速车轮速度Vwmdl被选择为基准速度Vw_ref,因此ΔVw[**]成为车轮速度Vw[**]与第2低速车轮速度Vwmdl的差量。
接下来,CPU进入步骤520,判定规定的执行条件是否成立。在执行条件不成立的情况下,CPU在步骤520中判定为“否”,直接进入步骤595而暂时结束本例程。
与此相对地,在执行条件成立的情况下,CPU在步骤520中判定为“是”,如上述那样依次执行步骤525以及步骤530的处理。之后,CPU进入步骤595而暂时结束本例程。在开始牵引力控制并经过规定时间后,CPU再次从步骤500起开始进行处理的情况下,在步骤505中判定为“是”而进入步骤535。之后,CPU如上述那样执行步骤535~步骤550中的适当的步骤的处理。
(状况3)马达单元260的温度Tm为规定的第2温度阈值T2以上且为中止温度TL以下。
在该状况下,CPU在从步骤400起开始图4的例程并执行步骤405~步骤415的处理而进入步骤420时,在该步骤420中判定为“否”而进入步骤430。并且,CPU在步骤430中判定为“否”而进入步骤440,将第3低速车轮速度Vwmdh选择为基准速度Vw_ref。之后,CPU进入步骤495而暂时结束本例程。
在这样的状况下,假设牵引力控制还未被执行。CPU如果从步骤500起开始图5的例程,则在步骤505以及步骤510各自中判定为“否”而进入步骤515。CPU在步骤515中对车轮速度差ΔVw[**](Vw[**]-Vw_ref)进行运算。当前,第3低速车轮速度Vwmdh被选择为基准速度Vw_ref,因此ΔVw[**]成为车轮速度Vw[**]与第3低速车轮速度Vwmdh的差量。
接下来,CPU进入步骤520,判定规定的执行条件是否成立。在执行条件不成立的情况下,CPU在步骤520中判定为“否”,直接进入步骤595而暂时结束本例程。
与此相对地,在执行条件成立的情况下,CPU在步骤520中判定为“是”,如上述那样依次执行步骤525以及步骤530的处理。之后,CPU进入步骤595而暂时结束本例程。在开始牵引力控制并经过规定时间后,CPU再次从步骤500起开始进行处理的情况下,在步骤505中判定为“是”而进入步骤535。之后,CPU如上述那样执行步骤535~步骤550中的适当的步骤的处理。
(状况4)马达单元260的温度Tm比中止温度TL大。
若在上述的状况3下执行牵引力控制,则存在马达单元260的温度Tm比规定的中止温度TL大的情况。如果在该状况下CPU从步骤500起开始图5的例程而进入步骤535,则CPU在该步骤535中判定为“否”而直接进入步骤550。CPU在步骤550中结束对对象轮的牵引力控制。
在对对象轮的牵引力控制结束后,CPU从步骤500起再次开始图5的例程的情况下,在步骤505中判定为“否”而进入步骤510。在该情况下,上述的条件1成立,因此牵引力控制禁止条件成立。因此,CPU在该步骤510中判定为“是”,直接进入步骤595而暂时结束本例程。即,禁止牵引力控制的执行。
并且,假设在对对象轮的牵引力控制结束后,马达单元260的温度Tm变为规定的中止温度TL以下。CPU如果从步骤500起再次开始图5的例程,则在步骤505中判定为“否”而进入步骤510。在马达单元260的温度Tm不为小于(TL-α)的情况下,上述的条件2成立,因此牵引力控制禁止条件成立。因此,CPU在该步骤510中判定为“是”,直接进入步骤595而暂时结束本例程。这样,禁止牵引力控制的执行,直至马达单元260的温度Tm小于(TL-α)为止。
以上的本实施装置与马达单元260的温度Tm的上升对应地,将车轮速度Vw[**]中的相对较高的车轮速度选择为基准速度Vw_ref。由此,随着温度Tm的上升,一定期间内的牵引力控制的执行频度渐渐变小。因此,能够抑制马达单元260的温度Tm的急剧的上升。马达单元260的温度Tm难以达到规定的中止温度TL(即,难以中止牵引力控制),因此车辆能够比较稳定地在上述的特定路面上行驶。
并且,本实施装置构成为:在制动装置40的液压回路43内的马达单元260的温度Tm比中止温度TL大时,禁止牵引力控制的执行。在马达单元260的温度Tm过度上升的情况下禁止牵引力控制的执行,因此能够防止液压回路43内的马达单元260产生不良状况。
此外,本发明并不限定于上述实施方式,能够在本发明的范围内采用各种变形例。
用于开始进行牵引力控制的车轮空转指标值并不限定于上述的例子。例如,车轮空转指标值只要是与车轮速度差ΔVw[**]具有关联的值即可。因此,车轮空转指标值例如也可以是将车轮速度差ΔVw[**]除以基准速度Vw_ref[**]所得的值(滑移率=ΔVw[**]/Vw_ref[**])。
制动ECU70也可以仅使用规定的第1温度阈值T1来决定基准速度Vw_ref。即,也可以省略图4所示的例程的步骤430以及步骤440。
制动ECU70也可以在马达单元260的温度Tm小于规定的第1温度阈值T1的情况下,将第2低速车轮速度Vwmdl决定为基准速度Vw_ref。在该结构中,步骤425以及步骤435以如下的方式被置换。并且,省略步骤430以及步骤440。
步骤425:CPU将第2低速车轮速度Vwmdl选择为基准速度Vw_ref。
步骤435:CPU将第3低速车轮速度Vwmdh选择为基准速度Vw_ref。
温度传感器261也可以安装于液压回路43中的除马达单元260以外的部件。例如,温度传感器261也可以安装于作为液压回路43内的促动器的电磁阀(202f以及202r、212[**]、216[**]、227f以及227r)中的至少一个。在温度传感器261安装于多个电磁阀的情况下,制动ECU70也可以将多个温度中的最高的温度Tm’采用为促动器温度Tm。在该情况下,制动ECU70与温度Tm’的上升对应地,如上述那样选择基准速度Vw_ref。
制动ECU70也可以基于在马达单元260流动的电流值以及电流的通电时间等来推断马达单元260的温度(即,促动器温度)Tm。并且,制动ECU70也可以根据电磁阀的动作信息来推断电磁阀的温度。例如,制动ECU70也可以取得电磁阀内的电磁线圈的电阻值,根据该电阻值与温度建立对应而成的检查表(映射)来推断电磁阀的温度。
制动ECU70也可以与马达单元260的温度Tm的上升对应地,使规定的控制开始阈值Th0增加。更具体而言,在马达单元260的温度Tm为规定的第1温度阈值T1以上且小于规定的第2温度阈值T2时,制动ECU70也可以将第1低速车轮速度Vwmin选择为基准速度Vw_ref,并且使控制开始阈值Th0增加“第2低速车轮速度Vwmdl-第1低速车轮速度Vwmin”的量。这与作为基准速度Vw_ref而选择第2低速车轮速度Vwmdl的上述的处理实质上相同。
并且,在马达单元260的温度Tm为规定的第2温度阈值T2以上且为规定的中止温度TL以下时,制动ECU70也可以将第1低速车轮速度Vwmin选择为基准速度Vw_ref,并使控制开始阈值Th0增加“第3低速车轮速度Vwmdh-第1低速车轮速度Vwmin”的量。这与作为基准速度Vw_ref而选择第3低速车轮速度Vwmdh的上述的处理实质上相同。除此之外,只要促动器温度Tm(马达单元260的温度Tm或者电磁阀的温度)变得比中止温度TL高时处于牵引力控制的执行中,则制动ECU70也可以立即中止该牵引力控制。
Claims (4)
1.一种四轮驱动车辆的控制装置,所述四轮驱动车辆具备:
驱动装置,其产生驱动力;
驱动力传递装置,其将所述驱动力传递至左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮;
制动装置,其具备包含供制动液流动的流路、多个电磁阀、泵、以及对所述泵进行驱动的驱动部在内的液压回路,所述制动装置能够根据从该液压回路供给的所述制动液的液压,而分别独立地对所述左前轮、所述右前轮、所述左后轮以及所述右后轮施加制动力;
温度取得部,其取得或推断所述电磁阀或者所述驱动部的温度而作为促动器温度;以及
控制部,其开始如下的牵引力控制,即:通过所述制动装置对所述左前轮、所述右前轮、所述左后轮以及所述右后轮中车轮空转指标值为规定的控制开始阈值以上的车轮施加制动力,其中车轮空转指标值与各自的车轮速度同基准速度之差的车轮速度差具有关联,
其中,
所述控制部构成为:
在所述促动器温度小于规定的第1温度阈值时,所述控制部将所述左前轮、所述右前轮、所述左后轮以及所述右后轮的车轮速度中的、作为最低速的车轮速度的第1低速车轮速度以及作为速度第2低的车轮速度的第2低速车轮速度中的任一方的低速侧车轮速度选择为所述基准速度,
在所述促动器温度为所述第1温度阈值以上时,所述控制部将所述左前轮、所述右前轮、所述左后轮以及所述右后轮的车轮速度中的、除作为最高速的车轮速度的最高车轮速度以外的车轮速度、且是比所述促动器温度小于所述第1温度阈值的情况下被选择作为所述基准速度的所述低速侧车轮速度高的车轮速度选择为所述基准速度。
2.根据权利要求1所述的四轮驱动车辆的控制装置,其中,
所述控制部构成为:在所述促动器温度高于比所述第1温度阈值高的中止温度时,禁止所述牵引力控制的执行。
3.根据权利要求1所述的四轮驱动车辆的控制装置,其中,
所述控制部构成为:
在所述促动器温度小于所述第1温度阈值时,将所述第1低速车轮速度选择为所述基准速度,
在所述促动器温度为所述第1温度阈值以上、且小于比所述第1温度阈值高的规定的第2温度阈值时,将所述第2低速车轮速度选择为所述基准速度,
在所述促动器温度为所述第2温度阈值以上时,将所述左前轮、所述右前轮、所述左后轮以及所述右后轮的车轮速度中的、作为速度第3低的车轮速度的第3低速车轮速度选择为所述基准速度。
4.根据权利要求3所述的四轮驱动车辆的控制装置,其中,
所述控制部构成为:在所述促动器温度高于比所述第2温度阈值高的中止温度时,禁止所述牵引力控制的执行。
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