CN110775047B - 四轮驱动车辆的行为控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种四轮驱动车辆的行为控制装置(10),具有驱动装置(12)、将驱动装置的驱动转矩分别向前轮(16FL、16FR)及后轮(16RL、16RR)传递的前轮用驱动转矩传递路径(18)及后轮用驱动转矩传递路径(20)、控制单元(26),后轮用驱动转矩传递路径包括相对于前轮对后轮进行增速的增速装置(22)和分别配设于左后轮及右后轮与增速装置之间的两个离合器(24RL、24RR)。在将两个离合器释放的状况下,当在转弯制动中车辆成为过度转向状态时,控制单元(26)将转弯内侧的离合器接合。

Description

四轮驱动车辆的行为控制装置
技术领域
本发明涉及四轮驱动车辆的行为控制装置。
背景技术
在汽车等车辆中,作为抑制转弯制动中的车辆的过度转向的行为控制,通过左右轮的制动力差来对车辆施加防旋力矩的制动力控制式的行为控制是为人熟知的。例如,在下述的专利文献1中记载了如下的制动力控制式的行为控制:在缓转弯时,不对转弯内侧后轮进行制动而对转弯外侧后轮进行制动,在急转弯时,不对转弯内侧后轮进行制动而使转弯外侧后轮的制动力暂且成为0后逐渐增大。
根据这种行为控制,在缓转弯时,能够通过左右后轮的制动力差而对车辆施加防旋力矩,抑制车辆的过度转向。另外,在急转弯时,能够将转弯外侧后轮的制动力暂且控制成0,使转弯外侧后轮产生足够的横力并通过横力来降低车辆的横摆力矩,之后使转弯外侧后轮的制动力逐渐增大而将基于制动力差的防旋力矩向车辆施加。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-203333号公报
发明内容
〔发明所要解决的课题〕
在如上述专利文献1所记载的行为控制那样的制动力控制式的行为控制中,由于需要制动力的增减,所以需要制动压的增减。为了增减制动压,需要制动致动器的控制阀的开闭、泵的驱动等,无法避免工作声的发生。尤其是,根据制动致动器的构造,无法避免在使制动压增大时制动器踏板不自然地向踩踏方向移动。由此,在制动力控制式的行为控制中,虽然能够抑制车辆的过度转向,但无法避免车辆的乘员对工作声感到违和感,根据制动致动器的构造,无法避免驾驶员对制动器踏板的动作感到违和感。
需要说明的是,制动力控制式的行为控制中的上述的问题不限于后轮的制动力被控制的行为控制,在以使转弯外侧前轮的制动力比转弯内侧前轮的制动力高的方式控制前轮的制动力的制动力控制式的行为控制中也会产生。
作为四轮驱动车辆之一,已知有具有前轮用驱动转矩传递路径及后轮用驱动转矩传递路径,后轮用驱动转矩传递路径包括相对于前轮对后轮进行增速的增速装置和分别配设于左后轮及右后轮与增速装置之间的两个离合器的四轮驱动车辆。根据这种四轮驱动车辆,通过两个离合器的接合及释放,能够控制经由后轮用驱动转矩传递路径而进行的驱动转矩向左后轮及右后轮的传递。
尤其是,如将在后面详细说明那样,在驱动装置未产生驱动力的非驱动时两个离合器被释放,但在转弯制动时转弯内侧的离合器被接合时,会从前轮用驱动转矩传递路径经由后轮用驱动转矩传递路径而向转弯内侧后轮施加驱动转矩。由此,不使车轮的制动力增减就能够向车辆施加防旋力矩。
本发明的课题在于,提供一种构成为在上述型式的四轮驱动车辆中通过在转弯制动时适当控制离合器的接合及释放而不需要车轮的制动力的增减就能够降低车辆的过度转向的行为控制装置。
〔用于解决课题的方案及发明的效果〕
根据本发明,提供一种四轮驱动车辆的行为控制装置(10),具有:驱动装置(12);前轮用驱动转矩传递路径(18),将驱动装置的驱动转矩向左右的前轮(16FL、16FR)传递;后轮用驱动转矩传递路径(20),将驱动装置的驱动转矩向左右的后轮(16RL、16RR)传递,包括相对于前轮对后轮进行增速的增速装置(22)和分别配设于左后轮及右后轮与增速装置之间的左后轮用及右后轮用离合器(24RL、24RR);及制动装置(70),根据驾驶员的制动操作而向前轮及后轮施加制动力。
行为控制装置(10)具有构成为控制左后轮用及右后轮用离合器(24RL、24RR)的接合及释放的控制单元(26),控制单元构成为,在将两个离合器释放的状况下,当在车辆的转弯制动中车辆的过度转向的程度超过了控制开始基准值时,将转弯内侧的离合器接合而使转弯内侧后轮的车轮速度比转弯内侧后轮的位置处的车辆速度高。
根据上述的结构,在两个离合器被释放的状况下,当在车辆的转弯制动中车辆的过度转向的程度超过了控制开始基准值时,转弯内侧的离合器被接合而使转弯内侧后轮的车轮速度比转弯内侧后轮的位置处的车辆速度高。在车辆正被制动时,各车轮的车轮速度比各车轮的位置处的车辆速度低。由此,如将在后面详细说明那样,转弯内侧后轮的车轮速度从比转弯内侧后轮的位置处的车辆速度低的速度增速为比车辆速度高的速度。该增速通过前轮作为制动力的反力而从路面接受的驱动力经由前轮用驱动转矩传递路径及后轮用驱动转矩传递路径而向转弯内侧后轮传递来达成。因此,能够将基于左右后轮的制驱动力之差的防旋力矩向车辆施加,降低车辆的过度转向的程度。
在该情况下,由于无需为了将防旋力矩向车辆施加而使车轮的制动力增减,所以不需要增减制动压所需的制动致动器的控制阀的开闭等,不会产生工作声。另外,也不会产生伴随于制动压的增大的制动器踏板的不自然的移动。由此,能够避免车辆的乘员对工作声感到违和感,并避免驾驶员对制动器踏板的动作感到违和感。
〔发明的方案〕
在本发明的一个方案中,控制单元(26)构成为,当车辆的过度转向的程度变得小于比控制开始基准值小的控制结束基准值时,将转弯内侧的离合器释放。
根据上述方案,当车辆的过度转向的程度变得小于比控制开始基准值小的控制结束基准值时,转弯内侧的离合器被释放。由此,能够防止尽管车辆的过度转向状态消除却不必要地继续转弯内侧的离合器的接合。
在本发明的另一个方案中,后轮用驱动转矩传递路径(20)包括通过由控制单元(26)控制而在比增速装置(22)靠驱动装置(12)侧处将后轮用驱动转矩传递路径切断或连接的断接装置(90),控制单元构成为,当在车辆的转弯制动中且由断接装置切断了后轮用驱动转矩传递路径的状况车辆的过度转向的程度超过控制开始基准值时,利用断接装置将后轮用驱动转矩传递路径连接。
根据上述方案,当在车辆的转弯制动中且由断接装置切断了后轮用驱动转矩传递路径的状况下车辆的过度转向的程度超过控制开始基准值时,由断接装置将后轮用驱动转矩传递路径连接。由此,当在后轮用驱动转矩传递路径被切断的状况下车辆的过度转向的程度超过控制开始基准值时,能够与未设置断接装置的四轮驱动车辆同样地将防旋力矩向车辆施加,降低车辆的过度转向的程度。
需要说明的是,“将后轮用驱动转矩传递路径切断”意味着使后轮用驱动转矩传递路径从其能够传递驱动转矩的状况成为无法传递驱动转矩的状况。相反,“将后轮用驱动转矩传递路径连接”意味着使后轮用驱动转矩传递路径从其无法传递驱动转矩的状况成为能够传递驱动转矩的状况。
而且,在本发明的另一个方案中,控制单元(26)构成为,即使车辆的过度转向的程度超过了控制开始基准值,在关于转弯内侧前轮及转弯内侧后轮的至少一方正在进行基于防抱死(anti-skid)控制的制动力的控制时,也将转弯内侧的离合器释放。
根据上述方案,即使车辆的过度转向的程度超过了控制开始基准值,在关于转弯内侧前轮及转弯内侧后轮的至少一方正在进行基于防抱死控制的制动力的控制时,转弯内侧的离合器被释放。由此,能够防止因转弯内侧前轮及转弯内侧后轮的一方的车轮速度经由增速装置及转弯内侧的离合器而受到另一方的车轮速度的影响而不再合适地进行防抱死控制。
而且,在本发明的另一个方案中,控制单元(26)构成为,在车辆的过度转向的程度超过了控制开始基准值的状况下,即使关于转弯外侧前轮及转弯外侧后轮的至少一方进行基于防抱死控制的制动力的控制,也将转弯内侧的离合器接合。
根据上述方案,在车辆的过度转向的程度超过了控制开始基准值的状况下,即使关于转弯外侧前轮及转弯外侧后轮的至少一方进行基于防抱死控制的制动力的控制,转弯内侧的离合器也被接合。由此,能够向转弯内侧后轮施加驱动力而将防旋力矩向车辆施加,降低车辆的过度转向的程度,并无障碍地降低正在进行基于防抱死控制的制动力的控制的车轮的制动滑移。
在上述说明中,为了帮助本发明的理解,对与后述的实施方式对应的发明的结构,以写入括号的方式添加了在该实施方式中使用的标号。但是,本发明的各构成要素不限定于与以写入括号的方式添加的标号对应的实施方式的构成要素。本发明的其他目的、其他特征及附带的优点应该会通过参照以下的附图而记述的关于本发明的实施方式的说明而容易地理解。
附图说明
图1是示出本发明的四轮驱动车辆的行为控制装置的第一实施方式的概略结构图。
图2是示出第一实施方式中的离合器的接合及释放的控制例程的流程图。
图3是用于基于车速V及转向角θ来决定左后轮用及右后轮用离合器的接合及释放的映射。
图4是用于说明在四轮驱动车辆处于转弯制动状态时通过将转弯内侧后轮用离合器接合而能够向转弯内侧后轮施加驱动力的机制的图。
图5是示出在左转弯时进行制动且车辆成为过度转向状态的情况下的第一实施方式的工作的时间图。
图6是示出本发明的四轮驱动车辆的行为控制装置的第二实施方式的概略结构图。
图7是示出第二实施方式中的断接装置的断接控制例程的流程图。
图8是用于基于车速V及转向角θ来决定断接装置的连接及切断的映射。
图9是示出在左转弯时进行制动且车辆成为过度转向状态的情况下的第二实施方式的工作的时间图。
图10是示出本发明的四轮驱动车辆的行为控制装置的第三实施方式中的离合器的接合及释放的控制例程的后半部分的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的几个实施方式进行详细说明。
[第一实施方式]
本发明的第一实施方式的行为控制装置10应用于具备驱动装置12的四轮驱动车辆14。行为控制装置10具有驱动装置12、将驱动装置的驱动转矩向左右的前轮16FL、16FR传递的前轮用驱动转矩传递路径18及将驱动装置的驱动转矩向左右的后轮16RL、16RR传递的后轮用驱动转矩传递路径20。后轮用驱动转矩传递路径20包括相对于前轮对后轮进行增速的增速装置22和通过接合转矩变化而使驱动转矩向左后轮16RL及右后轮16RR的传递容量变化的左后轮用及右后轮用离合器24RL、24RR。
而且,如将在后面详细说明那样,行为控制装置10具有作为控制左后轮用及右后轮用离合器24RL、24RR的接合转矩的控制单元的驱动用电子控制装置26。在以下的说明及图1及图6中,将“驱动用电子控制装置”记为“驱动用ECU”。
驱动装置12是包括作为驱动转矩产生装置的发动机28、变矩器30及自动变速器32的车辆用驱动装置,发动机28可以是汽油发动机及柴油发动机的任一者。需要说明的是,驱动装置12也可以是电动机,还可以是发动机及无级变速装置的组合、发动机、电动机及变速装置的组合(混合动力系统)、燃料电池及电动机的组合等在本技术领域中公知的任意的车辆用驱动装置。
从设置于由驾驶员操作的加速器踏板34的加速器开度传感器36向驱动用ECU26输入表示加速器开度AO的信号。驱动用ECU26基于加速器开度AO、车速等来控制发动机28的输出及自动变速器32的变速比,由此控制驱动装置12的驱动转矩。另外,发动机28的输出及自动变速器32的变速比根据需要而与加速器开度AO、车速等无关地被控制。需要说明的是,控制发动机28的输出及自动变速器32的变速比的控制装置也可以是与控制左后轮用及右后轮用离合器24RL、24RR的驱动用ECU26不同的控制装置。
设置于自动变速器32的输出轴的输出齿轮38与前轮用差速装置40的从动齿轮42啮合,自动变速器32的输出轴的驱动转矩经由这些齿轮而向差速装置40的差速器箱44传递。传递到差速器箱44的驱动转矩由差速装置40分别经由前轮驱动轴46FL、46FR而向左右的前轮16FL、16FR传递。由此,差速装置40及前轮驱动轴46FL、46FR互相配合而形成了前轮用驱动转矩传递路径18。
与差速装置40相邻地设置有传递装置48。传递装置48包括与差速器箱44一体地连结的驱动齿轮50和连结于传动轴52的前端部且与驱动齿轮50啮合的从动齿轮54,将传递到差速器箱44的驱动转矩向传动轴52传递。在传动轴52的后端部连结有驱动齿轮56,驱动齿轮56与设置于后轮驱动轴58的从动齿轮60啮合。左后轮用离合器24RL设置于与左后轮16RL一体地旋转的驱动轴62RL与后轮驱动轴58之间。同样,右后轮用离合器24RR设置于与右后轮16RR一体地旋转的驱动轴62RR与后轮驱动轴58之间。
传递到传动轴52的驱动转矩经由驱动齿轮56、从动齿轮60、后轮驱动轴58、离合器24RL、24RL及驱动轴62RL、62RR而向左右的后轮16RL、16RR传递。由此,差速装置40、传递装置48(驱动齿轮50及从动齿轮54)、传动轴52、驱动齿轮56、从动齿轮60、后轮驱动轴58、离合器24RL、24RR及驱动轴62RL、62RR互相配合而形成了后轮用驱动转矩传递路径20。
驱动齿轮50及从动齿轮54的组合及驱动齿轮56及从动齿轮60的组合的至少一方被设定为从动齿轮的转速比驱动齿轮的转速高的齿数。由此,相对于前轮对后轮进行增速的增速装置22由这些驱动齿轮及从动齿轮的组合的至少一方形成。需要说明的是,增速装置22的增速比N是比1大的正的常数。
离合器24RL、24RR是电磁式的离合器,构成为通过由驱动用ECU26分别对控制电流Irl、Irr进行控制而接合转矩变化。由此,通过分别控制离合器24RL、24RR的接合转矩,从后轮驱动轴58经由驱动轴62RL、62RR而向左右的后轮16RL、16RR传递的驱动转矩的传递容量变化。
在实施方式中,在接合转矩为0时,离合器24RL、24RR成为释放状态,在接合转矩为A(正的常数)时,离合器24RL、24RL成为接合状态。而且,随着接合转矩增大,离合器24RL、24RR的驱动转矩的传递容量变大。需要说明的是,离合器24RL、24RR只要能够通过控制接合液压这样的控制参数来使接合状态及驱动转矩的传递容量变化,则也可以是液压式的离合器。
车辆14具备向左右的前轮16FL及16FR及左右的后轮16RL及16RR相互独立地施加制动力的制动装置70。制动装置70包括液压回路72、分别设置于车轮16FL~16RL的轮缸74FR、74FL、74RR及74RL及响应于驾驶员对制动器踏板76的踩踏操作而压送制动器油的主缸78。虽然在图1中未详细示出,但液压回路72包括容器、油泵、各种阀装置等,作为制动致动器发挥功能。
制动装置70还包括压力传感器80,压力传感器80检测根据驾驶员对制动器踏板76的踩踏而被驱动的主缸78内的压力即主缸压力Pm。轮缸74FL~74RR内的压力在通常时根据主缸压力Pm而被控制。而且,各轮缸74FL~74RR内的压力根据需要而通过由制动用电子控制装置82对控制油泵及各种阀装置进行控制而与驾驶员对制动器踏板76的踩踏量无关地被控制。由此,制动装置70能够相互独立地控制车轮16FL~16RL的制动力。在以下的说明及图1及图6中,将“制动用电子控制装置”记为“制动用ECU”。
需要说明的是,虽然在图1中未详细示出,但驱动用ECU26及制动用ECU82均包括微型计算机及驱动电路,例如经由CAN而相互进行需要的信息的授受。各微型计算机具有CPU、ROM、RAM及输入输出端口装置,且具有它们由双向性的公共总线互相连接的一般的结构。
从转向角传感器84向驱动用ECU26输入表示转向角θ的信号。转向角θ在车辆14正在直行时为0,在车辆右转弯及左转弯时分别成为正的值及负的值。驱动用ECU26的微型计算机的ROM存储有与后述的图2所示的流程图对应的离合器控制程序及图3所示的映射。而且,驱动用ECU26的CPU通过执行离合器控制程序来控制离合器24RL及24RR的接合转矩。
从分别设置于车轮16FL~16RR的车轮速度传感器86i(i=fl,fr,rl及rr)向制动用ECU82输入表示车轮16FL~16RR的车轮速度Vwi(i=fl,fr,rl及rr)的信号。虽然制动控制的流程图未图示,但制动用ECU82根据驾驶员的制动操作量来控制各车轮的制动力。尤其是,制动用ECU82利用在本技术领域中公知的要领来进行防抱死控制(以下称作“ABS控制”)。即,制动用ECU82基于车轮速度Vwi来运算车轮16FL~16RR的制动滑移率,当任一车轮的制动滑移率超过了预先设定的控制开始基准值时,直到预先设定的控制结束条件成立为止,以使该车轮的制动滑移率成为规定范围内的值的方式控制制动力。
<离合器的接合及释放的控制>
接着,参照图2所示的流程图来对第一实施方式中的离合器24RL及24RR的接合及释放的控制例程进行说明。在以下的说明中,将离合器的接合及释放的控制简称作“控制”。需要说明的是,基于图2所示的流程图的控制在未图示的点火开关为接通时每隔规定的时间反复执行。
首先,在步骤10中,通过由加速器开度传感器36检测到的加速器开度AO是否为0的判别来进行车辆是否为非驱动状态的判别。在进行了肯定判别时,控制进入步骤30,在进行了否定判别时,控制进入步骤20。
在步骤20中,进行车辆处于驱动状态时的离合器24RL及24RR的接合及释放的控制。具体而言,基于车轮速度Vwi,利用在本技术领域中公知的要领来运算车速V,通过基于车速V及转向角θ参照图3所示的映射来决定离合器24RL及24RR的接合及释放(非接合),根据决定结果来控制离合器24RL及24RR的接合及释放。
需要说明的是,在图3中,交叉影线的区域是离合器24RL及24RR被接合的区域。左向下的影线的区域是离合器24RL被接合且离合器24RR被释放的区域,右向下的影线的区域是离合器24RR被接合且离合器24RL被释放的区域,无影线的区域是离合器24RL及24RR被释放的区域。
在步骤30中,通过接合转矩被控制成0,离合器24RL及24RR被释放。
在步骤40中,以车速V越高则成为越大的正的值的方式,基于车速V来运算过度转向状态判定的基准值Ths。而且,通过进行右前轮16FR的车轮速度Vwfr与左前轮16FL的车轮速度Vwfl之差Vwfr-Vwfl是否比基准值Ths大的判别来进行车辆是否处于左转弯的过度转向状态的判别。在进行了否定判别时,控制进入步骤60,在进行了肯定判别时,在步骤50中转弯方向标志TR被设定为表示左转弯的过度转向状态的L,之后控制进入步骤100。
在步骤60中,以车速V越高则成为越大的正的值的方式,基于车速V来运算转弯判定的基准值Ths。而且,通过进行左前轮16FL的车轮速度Vwfl与右前轮16FR的车轮速度Vwfr之差Vwfl-Vwfr是否比基准值Ths大的判别来进行车辆是否处于右转弯的过度转向状态的判别。在进行了否定判别时,控制进入步骤80,在进行了肯定判别时,在步骤70中转弯方向标志TR被设定为表示右转弯的过度转向状态的R,之后控制进入步骤100。需要说明的是,在步骤40及60中,基准值Ths也可以是正的常数。
在步骤80中,以车速V越高则成为越大的正的值的方式,基于车速V来运算过度转向状态结束判定的基准值The。而且,进行右前轮16FR的车轮速度Vwfr与左前轮16FL的车轮速度Vwfl之差Vwfr-Vwfl的绝对值是否比基准值The小的判别。在进行了否定判别时,控制直接进入步骤100,在进行了肯定判别时,在步骤90中转弯方向标志TR被设定为表示非过度转向状态的S,之后控制进入步骤100。
在步骤100中,通过进行主缸压力Pm是否比制动判定的基准值Pm0(正的常数)大的判别来进行车辆是否处于制动状态的判别。在进行了否定判别时,控制进入步骤160,在进行了肯定判别时,控制进入步骤110。
在步骤110中,进行是否任一车轮为基于ABS控制的制动力的控制中的判别。在进行了肯定判别时,控制进入步骤160,在进行了否定判别时,控制进入步骤120。
在步骤120中,进行转弯方向标志TR是否为L的判别,即车辆是否为左转弯的过度转向状态的判别。在进行了否定判别时,控制进入步骤140。在进行了肯定判别时,在步骤130中离合器24RL及24RR的目标接合转矩Curl及Curr分别被设定为A及0,通过以使离合器24RL及24RR的接合转矩分别成为对应的目标接合转矩的方式进行控制,转弯内侧的离合器24RL被接合,转弯外侧的离合器24RR被释放。
在步骤140中,进行转弯方向标志TR是否为R的判别,即车辆是否为右转弯的过度转向状态的判别。在进行了否定判别时,控制进入步骤160。在进行了肯定判别时,在步骤150中离合器24RL及24RR的目标接合转矩Curl及Curr分别被设定为0及A,通过以使离合器24RL及24RR的接合转矩分别成为对应的目标接合转矩的方式进行控制,转弯外侧的离合器24RL被释放,转弯内侧的离合器24RRL被接合。
在步骤160中,以使离合器24RL及24RR的接合转矩分别成为按照下述的式(1)及(2)运算的目标接合转矩Curl及Curr的方式进行控制。需要说明的是,在式(1)及(2)中,MAX意味着选择括号内的两个值中的较大一方的值。Curlf及Currf分别意味着目标接合转矩Curl及Curr的上次值,ΔA例如是A的数十分之一左右的正的常数。
Curl=MAX(0,Curlf-ΔA) (1)
Curr=MAX(0,Currf-ΔA) (2)
接着,关于车辆正在转弯的各种状况,说明第一实施方式的行为控制装置10的工作。
<车辆为转弯制动中且为过度转向状态的情况>
在车辆为左转弯制动中且为过度转向状态的情况下,在步骤10及40中进行肯定判别,在步骤100及120中进行肯定判别。而且,在步骤130中左后轮用的离合器24RL即转弯内侧的离合器被接合且右后轮用的离合器24RR被释放。
在车辆为右转弯制动中且为过度转向状态的情况下,在步骤10中进行肯定判别,在步骤40中进行否定判别,在步骤60中进行肯定判别。在步骤100中进行肯定判别,在步骤120中进行否定判别。而且,在步骤140中进行肯定判别,在步骤150中左后轮用的离合器24RL被释放且右后轮用的离合器24RR即转弯内侧的离合器被接合。
需要说明的是,在转弯内侧的离合器被接合着的状况下,当不再是车辆的过度转向状态而在步骤80中进行了肯定判别时,通过执行步骤160,被接合着的离合器的接合转矩逐渐降低,最终该离合器被释放。
另外,即使车辆为转弯制动中且为过度转向状态,在关于任一车轮正在进行基于ABS控制的制动力的控制的情况下,也在步骤110中进行肯定判别。由此,执行步骤160,因此转弯内侧的离合器不被接合而被释放。
<车辆为转弯制动中但不为过度转向状态的情况>
在车辆为左转弯制动中但不为过度转向状态的情况下,在步骤10中进行肯定判别,在步骤40及60中进行否定判别。而且,在步骤100中进行肯定判别,在步骤120及140中进行否定判别,在步骤160中左后轮用的离合器24RL及右后轮用的离合器24RR被释放。由此,转弯内侧后轮侧的离合器不被接合。
<车辆为过度转向状态但既不为制动中也不为驱动中的情况>
在车辆为过度转向状态但既不为制动中也不为驱动中的情况下,在步骤10中进行肯定判别,在步骤40或60中进行肯定判别。但是,在步骤100中进行否定判别,因此在步骤160中左后轮用的离合器24RL及右后轮用的离合器24RR被释放。
<车辆为转弯中但为驱动中的情况>
在车辆为转弯中但为驱动中的情况下,在步骤10中进行否定判别,执行步骤20。由此,在一边转弯一边起步加速的状况下,左右的离合器24RL及24RR被接合,起步加速性能被确保。另外,在转向角θ的绝对值大的转弯时,转弯外轮的离合器被接合,通过向车辆14施加转弯辅助方向的横摆力矩,车辆的良好的转弯性能被确保。
<通过转弯内侧的离合器的接合来向转弯内侧后轮施加驱动力的机制>
如前所述,根据第一实施方式,在车辆为转弯制动中且为过度转向状态的情况下,转弯内侧的离合器被接合且转弯外侧的离合器被释放。对在车辆的转弯制动中转弯内侧的离合器被接合时向转弯内侧后轮施加驱动力的机制进行说明。
如图4所示,关于在车辆14正以100km/h的车身速度Vb(=车速V)左转弯的状况下进行了缓制动的情况进行考虑。
根据转弯半径的差异,假定为转弯内轮的位置处的车身速度Vbin比车身速度Vb低1km/h,转弯外轮的位置处的车身速度Vbout比车身速度Vb高1km/h。另外,由于前轮的制动力分配比比后轮的制动力分配比大,前轮的制动力Fbf比后轮的制动力Fbr高,所以假定为前轮的车轮速度Vwfl及Vwfr比车身速度Vb低2km/h,后轮的车轮速度Vwrl及Vwrr比车身速度Vb低1km/h。需要说明的是,车轮速度是周速度。
转弯内侧前轮即左前轮的车轮速度Vwfl是100-1-2=97km/h,转弯外侧前轮即右前轮的车轮速度Vwfr是100+1-2=99km/h。转弯内侧后轮即左后轮的车轮速度Vwrl是100-1-1=98km/h,转弯外侧后轮即右后轮的车轮速度Vwrr是100+1-1=100km/h。
假定为增速装置22的增速仅由驱动齿轮56及从动齿轮60的组合达成,增速率是3%。传动轴52的转速的车速换算值Vp是左前轮及右前轮的车轮速度Vwfl及Vwfr的平均值98km/h,后轮驱动轴58的转速的车速换算值Vdr是98×1.03≈101km/h。
当转弯内侧的离合器24RL的接合转矩的增大开始后,从具有101km/h的车速相当的转速的车身侧离合器板向具有98km/h的车速相当的转速的车轮侧离合器板传递增速转矩。由此,基于增速转矩的驱动力向左后轮16RL施加。其结果,通过驱动力战胜制动力,左后轮的车轮速度Vwrl从比左后轮的位置处的车身速度Vbin=99km/h低的98km/h向101km/h上升,变得比车身速度Vbin高。
以上的左后轮16RL的增速通过前轮16FL及16FR作为制动力的反力而从路面接受的驱动力经由前轮用驱动转矩传递路径18及后轮用驱动转矩传递路径20而向左后轮传递来达成。因此,在各车轮上作用有制动力的状况下,在左后轮上作用驱动力,因此左后轮的制动力减小,而且左后轮的前后力成为驱动力。由此,通过左右后轮的前后力之差而在车辆14上作用防旋力矩,因此不使左右轮的制动力增减就能够降低车辆14的过度转向状态。
需要说明的是,在车辆为右转弯制动中的情况下,右轮是转弯内轮且左轮是转弯外轮,因此当转弯内侧的离合器24RR被接合时,向转弯内侧后轮即右后轮16RR施加驱动力。
从以上的说明可知,本发明的行为控制装置10应用于在车辆的转弯制动中转弯内侧的离合器被接合时转弯内侧后轮的车轮速度变得比转弯内侧后轮的位置处的车辆速度高的四轮驱动车辆。即,本发明的行为控制装置10应用于以使转弯内侧后轮的车轮速度比转弯内侧后轮的位置处的车辆速度高的方式设定了增速装置22的增速比N及制动装置70的制动力的前后轮分配比的四轮驱动车辆。
<工作的具体例>
图5是示出在左转弯时进行制动且车辆成为过度转向状态的情况下的第一实施方式的工作的时间图。
假设在时间点t1下车轮速度差Vwfr-Vwfl超过过度转向状态判定的基准值Ths,在时间点t4下车轮速度差Vwfr-Vwfl变得比过度转向状态结束判定的基准值The小。而且,假设在时间点t2下制动操作开始,在时间点t3下主缸压力Pm超过制动判定的基准值Pm0。
在时间点t1以后步骤40的判别成为肯定判别,在时间点t3以后步骤100的判别成为肯定判别而执行步骤130。在时间点t3下离合器24RL的接合转矩以成为A的方式被增大,在其即刻后离合器24RL被接合。而且,在时间点t4以后步骤80的判别成为肯定判别而执行步骤160,离合器24RL的接合转矩被渐减至0。
因此,通过从时间点t3的即刻后到时间点t4为止离合器24RL被接合,向左后轮16RL施加驱动力且向车辆14施加防旋力矩。由此,车轮速度差Vwfr-Vwfl如假想线所示那样不增大而减小,车辆的过度转向状态消除。
[第二实施方式]
图6是示出本发明的车辆的行为控制装置的第二实施方式的概略结构图。需要说明的是,在图6中,对与图1所示的构件相同的构件标注有与在图1中标注的标号相同的标号。
在该实施方式中,在后轮用驱动转矩传递路径20设置有通过由驱动用ECU26控制而在比增速装置22靠驱动装置12侧处将后轮用驱动转矩传递路径20切断或连接的断接装置90。断接装置90包括设置于互相同心嵌合的圆筒状的第一及第二旋转构件92及94的一端的离合器齿96及98和具有能够与这些离合器齿啮合的内齿(未图示)的套筒100。
前轮驱动轴46FR贯通第一旋转构件92而延伸,第一旋转构件92在另一端与差速装置40的差速器箱44一体地连结。在第二旋转构件94的另一端设置有与从动齿轮54啮合的驱动齿轮50。套筒100在内齿与离合器齿96及98啮合的啮合位置与内齿与离合器齿96啮合但解除内齿与离合器齿98的啮合的非啮合位置之间由致动器102驱动。致动器102由驱动用ECU26控制。
由此,断接装置90是进行第一及第二旋转构件92及94之间的驱动连接及连接解除的犬齿式离合器(即啮合式离合器)。需要说明的是,在断接装置90也可以设置有同步机构。
驱动用ECU26的ROM存储有按照图2所示的流程图来执行的离合器24RL及24RR的接合转矩的控制程序。由此,离合器24RL及24RR的接合转矩的控制与按照图2所示的流程图而与第一实施方式中的离合器24RL及24RR的接合转矩的控制同样地执行。而且,驱动用ECU26的ROM存储有按照图7所示的流程图来执行的断接装置90的断接控制程序。
接着,参照图7所示的流程图来对断接装置90的断接控制例程进行说明。在以下的说明中,将断接装置90的断接控制简称作“断接控制”。需要说明的是,基于图7所示的流程图的断接控制在未图示的点火开关为接通时每隔规定的时间反复执行。
首先,在步骤210中,进行断接装置90是否正常的判别。在进行了肯定判别时,断接控制进入步骤230,在进行了否定判别时,在步骤220中断接装置90被切断。
在步骤230中,通过由加速器开度传感器36检测到的加速器开度AO是否为0的判别来进行车辆是否为非驱动状态的判别。在进行了肯定判别时,断接控制进入步骤250,在进行了否定判别时,断接控制进入步骤240。
在步骤240中,进行车辆处于驱动状态时的断接装置90的断接控制。具体而言,基于车轮速度Vwi,利用在本技术领域中公知的要领来运算车速V,通过基于车速V及转向角θ参照图8所示的映射来决定断接装置的连接及切断,根据决定结果来控制断接装置90的连接及切断。需要说明的是,在图8中,影线的区域是断接装置90被连接的区域,无影线的区域是断接装置90被切断的区域。
在步骤250中,以车速V越高则成为越大的正的值的方式,基于车速V来运算转弯判定的基准值Thcc。而且,通过右前轮16FR的车轮速度Vwfr与左前轮16FL的车轮速度Vwfl之差Vwfr-Vwfl的绝对值是否比基准值Thcc大的判别来进行车辆是否处于过度转向状态的判别。在进行了否定判别时,断接控制进入步骤270,在进行了肯定判别时,在步骤260中断接装置90被连接。
在步骤270中,以车速V越高则成为越大的正的值的方式,基于车速V来运算转弯结束判定的基准值Thcd。而且,进行是否右前轮16FR的车轮速度Vwfr与左前轮16FL的车轮速度Vwfl之差Vwfr-Vwfl的绝对值比基准值Thcd小且离合器24RL及24RR的目标接合转矩Curl及Curr中的较大一方的值是否比基准值B(比A小的正的常数)小的判别。在进行了否定判别时,断接控制暂且结束,在进行了肯定判别时,在步骤280中断接装置90被切断。
从以上的说明可知,在第二实施方式中,在后轮用驱动转矩传递路径20的比增速装置22靠驱动装置12侧处设置有断接装置90。断接装置90的连接及切断按照图7所示的流程图而由驱动用ECU26控制。
在具备与断接装置90同样的断接装置的以往的四轮驱动车辆的情况下,断接装置在车辆的非驱动时将后轮用驱动转矩传递路径切断。由此,即使车辆在转弯制动中成为过度转向状态,转弯内侧的离合器被接合,也无法利用与第一实施方式同样的要领来向转弯内侧后轮施加驱动力。
相对于此,根据第二实施方式,当车辆14处于非驱动状态且成为过度转向状态时,在步骤230及250中进行肯定判别,在步骤260中断接装置90被连接。由此,当车辆14在转弯制动中成为过度转向状态,转弯内侧的离合器24RL或24RR被接合时,能够利用与未设置断接装置的第一实施方式同样的要领来向转弯内侧后轮16RL或16RR施加驱动力。
需要说明的是,即使车辆14的过度转向状态的程度下降,只要步骤270中的判别不成为肯定判别,断接装置90就不被切断,因此断接装置不会在转弯内侧的离合器24RL或24RR被释放前被切断。
尤其是,根据第二实施方式,能够在转弯内侧的离合器24RL或24RR被接合前将断接装置90连接,在转弯内侧的离合器被释放后将断接装置90切断。由此,能够可靠地防止尽管将转弯内侧的离合器接合却无法向转弯内侧后轮施加驱动力。
<工作的具体例>
图9是示出在左转弯时进行制动且车辆成为过度转向状态的情况下的第二实施方式的工作的时间图。需要说明的是,时间点t1~时间点t4的意义与上述的图5的情况是同样的。
假设在时间点t1下车轮速度差Vwfr-Vwfl超过过度转向状态判定的基准值Ths,在时间点t4下车轮速度差Vwfr-Vwfl变得比过度转向状态结束判定的基准值The小。假设在比时间点t1早的时间点ta下,车轮速度差Vwfr-Vwfl超过基准值Thcc,在比时间点t4晚的时间点tb下,车轮速度差Vwfr-Vwfl变得比基准值Thcd小。而且,假设在时间点t2下制动操作开始,在时间点t3下主缸压力Pm超过制动判定的基准值Pm0。
在时间点ta下断接装置90从切断被切换为连接,在时间点t1以后步骤40的判别成为肯定判别,在时间点t3以后步骤100的判别成为肯定判别而执行步骤130。在时间点t3下离合器24RL的接合转矩以成为A的方式被增大,在其即刻后离合器24RL被接合。在时间点t4以后步骤80的判别成为肯定判别而执行步骤160,离合器24RL的接合转矩被渐减至0。而且,在比时间点t4晚的时间点tb下断接装置90从连接被切换为切断。
因此,通过从时间点t3的即刻后到时间点t4为止将离合器24RL接合,向左后轮16RL施加驱动力且向车辆14施加防旋力矩。由此,车轮速度差Vwfr-Vwfl如假想线所示那样不增大而减小,车辆的过度转向状态消除。
[第三实施方式]
图10是示出本发明的车辆的行为控制装置的第三实施方式中的离合器24RL及24RR的接合转矩的控制例程的后半部分的流程图。需要说明的是,在图10中,对与图2所示的步骤相同的步骤标注有与在图2中标注的步骤编号相同的步骤编号。
在第三实施方式中,步骤10~110及步骤130、140、150及160与第一实施方式同样地执行。但是,在步骤110及140中进行了肯定判别时,接合转矩的控制分别进入步骤125及145。
在步骤125中,进行左前轮16FL及左后轮16RL是否均不为基于ABS控制的制动力的控制中的判别。在进行了否定判别时,即在关于左前后轮的至少一方正在进行基于ABS控制的制动力的控制时,接合转矩的控制进入步骤160,在进行了肯定判别时,接合转矩的控制进入步骤130。
在步骤145中,进行右前轮16FR及右后轮16RR是否均不为基于ABS控制的制动力的控制中的判别。在进行了否定判别时,即在关于右前后轮的至少一方正在进行基于ABS控制的制动力的控制时,接合转矩的控制进入步骤160,在进行了肯定判别时,接合转矩的控制进入步骤150。
在第三实施方式中,当车辆14在左转弯的制动中成为过度转向状态时,在步骤100及110中进行肯定判别。在关于内轮即左前后轮未进行基于ABS控制的制动力的控制的情况下,在步骤125中进行肯定判别,左后轮侧的离合器24RL被接合。但是,在关于左前后轮的至少一方正在进行基于ABS控制的制动力的控制的情况下,在步骤125中进行否定判别,左后轮侧的离合器24RL不被接合。
同样,当车辆14在右转弯的制动中成为过度转向状态时,在步骤100中进行肯定判别,在步骤110及140中分别进行否定判别及肯定判别。在关于内轮即右前后轮未进行基于ABS控制的制动力的控制的情况下,在步骤145中进行肯定判别,右后轮侧的离合器24RR被接合。但是,在关于右前后轮的至少一方正在进行基于ABS控制的制动力的控制的情况下,在步骤145中进行否定判别,右后轮侧的离合器24RR不被接合。
根据第三实施方式,在车辆14在转弯制动中成为过度转向状态,关于转弯内侧前后轮未进行基于ABS控制的制动力的控制的情况下,转弯内侧的离合器被接合。由此,不使左右轮的制动力增减就能够向转弯内侧后轮施加驱动力并向车辆施加防旋力矩,因此能够降低过度转向状态的程度。
而且,即使车辆14在转弯制动中成为了过度转向状态,当关于转弯内侧前后轮的至少一方开始基于ABS控制的制动力的控制时,转弯内侧的离合器也不被接合。另外,在关于转弯内侧前后轮的至少一方正在进行基于ABS控制的制动力的控制的状况下,即使车辆14在转弯制动中成为过度转向状态,转弯内侧的离合器也不被接合。由此,转弯内侧前后轮的车轮速度不会相互受到影响。由此,能够可靠地避免因正在进行基于ABS控制的制动力的控制的车轮的车轮速度受到前后相反侧的车轮的车轮速度的影响而不再合适地进行基于ABS控制的制动力的控制。
而且,在车辆为转弯制动中且为过度转向状态的状况下,若关于转弯内侧前后轮未进行基于ABS控制的制动力的控制,则即使关于转弯外侧前后轮的至少一方正在进行关于ABS控制的制动力的控制,转弯内侧的离合器也被接合。由此,能够关于转弯外侧前后轮的至少一方以使制动滑移率合适的方式执行基于ABS控制的制动力的控制,并向转弯内侧后轮施加驱动力而向车辆施加防旋力矩,降低车辆的过度转向状态的程度。需要说明的是,由于在前轮用驱动转矩传递路径18设置有前轮用差速装置40,转弯外侧的离合器被释放,所以即使转弯内侧的离合器被接合,也能够关于转弯外侧前后轮无障碍地进行基于ABS控制的制动力的控制。
从以上的说明可知,根据第一~第三实施方式,不使左右轮的制动力增减就能够降低过度转向状态的程度。由此,不会产生由用于增减制动压的控制阀的开闭、泵的驱动等引起的工作声,也不会产生伴随于制动压的增大的制动器踏板的不自然的移动。由此,能够避免车辆的乘员对工作声感到违和感,并避免驾驶员对制动器踏板的动作感到违和感。
另外,在第一~第三的所有实施方式中都是,当车辆的过度转向的程度变得小于控制结束基准值时,具体而言,当在步骤80中进行了肯定判别时,转弯内侧的离合器被释放。由此,能够防止尽管车辆的过度转向状态消除却不必要地继续转弯内侧的离合器的接合。
而且,在第一~第三的所有实施方式中都是,当车辆的过度转向的程度变得小于控制结束基准值时,通过转弯内侧的离合器的接合转矩被渐减而该离合器被释放。由此,能够使向转弯内侧后轮施加的驱动力渐减而使向车辆施加的防旋力矩渐减,因此能够防止由防旋力矩的骤减引起的车辆行为的不自然的变化及由此引起的违和感的发生。
以上,虽然关于特定的实施方式详细说明了本发明,但本发明不限定于上述的实施方式,能够在本发明的范围内实现其他的各种实施方式,这对本领域技术人员来说是显而易见的。
例如,在上述的各实施方式中,在步骤40及60中,分别通过前轮的车轮速度差Vwfr-Vwfl及Vwfl-Vwfr是否比基准值Ths大的判别来进行车辆是否处于左转弯及右转弯的过度转向状态的判别。但是,在步骤40中,也可以通过是否前轮的车轮速度差Vwfr-Vwfl比基准值Ths大且后轮的车轮速度差Vwrr-Vwrl比基准值Ths大的判别来进行车辆是否处于左转弯的过度转向状态的判别。同样,在步骤60中,也可以通过是否前轮的车轮速度差Vwfl-Vwfr比基准值Ths大且后轮的车轮速度差Vwrl-Vwrr比基准值Ths大的判别来进行车辆是否处于右转弯的过度转向状态的判别。
另外,在上述的各实施方式中,步骤40及60中的判别的基准值Ths及步骤80中的判别的基准值The以车速V越高则成为越大的正的值的方式,基于车速V而运算。但是,基准值Ths及The的至少一方也可以是正的常数。
同样,在上述的第二实施方式中,步骤250中的判别的基准值Thcc及步骤270中的判别的基准值Thcd以车速V越高则成为越大的正的值的方式,基于车速V而运算。但是,基准值Thcc及Thcd的至少一方也可以是正的常数。
另外,在上述的图5及图9中,图示出了在车辆正在转弯的状况下由驾驶员进行制动操作的具体例。但是,根据本发明的行为控制装置,在正由驾驶员进行制动操作的状况下车辆开始转弯的情况及驾驶员的制动操作及车辆的转弯同时开始的情况下,也能够向车辆施加防旋力矩而消除车辆的过度转向状态。
另外,在上述的第二实施方式中,仅设置有在比增速装置22靠驱动装置12侧处将后轮用驱动转矩传递路径20切断或连接的断接装置90。但是,也可以除了断接装置90之外,还设置有在比增速装置22靠离合器24RL及24RR侧处将后轮用驱动转矩传递路径20切断或连接的其他断接装置。在该情况下,其他断接装置的切断及连接以与断接装置90同步的方式与断接装置90同样地被控制。
而且,在上述的第二实施方式中,在步骤270中,进行是否前轮的车轮速度差Vwfr-Vwfl的绝对值比基准值Thcd小且两个离合器的目标接合转矩Curl及Curr中的较大一方的值比基准值B小的判别。但是,步骤270的判别也可以是前轮的车轮速度差Vwfr-Vwfl的绝对值是否比基准值Thcd小的判别或两个离合器的目标接合转矩Curl及Curr中的较大一方的值是否比基准值B小的判别。
标号说明
10…行为控制装置,12…驱动装置,14…四轮驱动车(车辆),16FL~16RL…车轮,18…前轮用驱动转矩传递路径,20…后轮用驱动转矩传递路径,22…增速装置,24RL、24RR…离合器,26…驱动控制用电子控制装置,70…制动装置,80…压力传感器,82…制动控制用电子控制装置,84…转向角传感器,86i…车轮速度传感器,90…断接装置。

Claims (5)

1.一种四轮驱动车辆的行为控制装置,具有:驱动装置;前轮用驱动转矩传递路径,将所述驱动装置的驱动转矩向左右的前轮传递;后轮用驱动转矩传递路径,将所述驱动装置的驱动转矩向左右的后轮传递,包括相对于前轮对后轮进行增速的增速装置和分别配设于左后轮及右后轮与增速装置之间的左后轮用及右后轮用离合器;及制动装置,根据驾驶员的制动操作而向所述前轮及所述后轮施加制动力,其中,
具有构成为控制所述左后轮用及右后轮用离合器的接合及释放的控制单元,
所述控制单元构成为,在将所述两个离合器释放的状况下,当在车辆的转弯制动中车辆的过度转向的程度超过控制开始基准值时,将转弯内侧的离合器接合而使转弯内侧后轮的车轮速度从比所述转弯内侧后轮的位置处的车辆速度低的速度增速为比所述车辆速度高的速度,该增速通过所述前轮作为所述制动力的反力而从路面接受的驱动力经由所述前轮用驱动转矩传递路径及所述后轮用驱动转矩传递路径而向所述转弯内侧后轮传递来达成。
2.根据权利要求1所述的四轮驱动车辆的行为控制装置,
所述控制单元构成为,当车辆的过度转向的程度变得小于比所述控制开始基准值小的控制结束基准值时,将转弯内侧的离合器释放。
3.根据权利要求1或2所述的四轮驱动车辆的行为控制装置,
所述后轮用驱动转矩传递路径包括通过由所述控制单元控制而在比所述增速装置靠所述驱动装置侧处将所述后轮用驱动转矩传递路径切断或连接的断接装置,
所述控制单元构成为,当在车辆的转弯制动中且由所述断接装置切断了所述后轮用驱动转矩传递路径的状况下车辆的过度转向的程度超过所述控制开始基准值时,利用所述断接装置将所述后轮用驱动转矩传递路径连接。
4.根据权利要求1或2所述的四轮驱动车辆的行为控制装置,
所述控制单元构成为,即使车辆的过度转向的程度超过了控制开始基准值,在关于转弯内侧前轮及转弯内侧后轮的至少一方正在进行基于防抱死控制的制动力的控制时,也将转弯内侧的离合器释放。
5.根据权利要求1或2所述的四轮驱动车辆的行为控制装置,
所述控制单元构成为,在车辆的过度转向的程度超过了控制开始基准值的状况下,即使关于转弯外侧前轮及转弯外侧后轮的至少一方进行基于防抱死控制的制动力的控制,也将转弯内侧的离合器接合。
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