CN111231928B - 行驶控制装置 - Google Patents

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Abstract

行驶控制装置具备能够单独地变更副驱动轮侧的驱动输出部(353)与左右的副驱动轮车轴(38L、38R)之间的联轴器转矩的两个联轴器装置(361、362),应用于驱动输出部的转速相对于左右主驱动轮车轴(32L、32R)的转速的平均值的比大于1的车辆(10)。行驶控制装置执行将两个联轴器装置中与转弯外侧的副驱动轮对应的一方的装置的联轴器转矩设定为大于零的值并将另一方的装置的联轴器转矩设定为零的驱动力横摆力矩控制,在产生使转弯方向的横摆力矩进一步增加的要求时,使转弯内侧的主驱动轮的制动力与根据车辆行驶状态变化的目标制动力一致并使与转弯外侧的副驱动轮对应的装置的联轴器转矩降低。由此避免反自旋力矩产生。

Description

行驶控制装置
技术领域
本发明涉及应用于具备将驱动装置产生的驱动力向左右的主驱动轮传递的差动装置和将所述驱动力向左右的副驱动轮传递的最终齿轮装置的四轮驱动车辆的行驶控制装置。
背景技术
一直以来,已知有在最终齿轮装置的驱动输出部与左副驱动轮车轴之间具备第一联轴器装置且在所述驱动输出部与右副驱动轮车轴之间具备第二联轴器装置的四轮驱动车辆。副驱动轮是根据联轴器装置的卡合状态而被传递或不被传递驱动力的车轮。主驱动轮是始终被传递驱动力的车轮。
例如,在这样的四轮驱动车辆的一个(以下,也简称为“车辆”)中,前轮用作主驱动轮,后轮用作副驱动轮。而且,在这样的车辆中,有时以后轮用的最终齿轮装置的驱动输出部的转速比左右的前轮车轴的转速的平均值高的方式设定动力传递机构的齿轮比(以下,也称为“增速比”)。
在搭载于该车辆的行驶控制装置(以下,称为“现有装置”)的一个中,在车辆转弯时,控制第一以及第二联轴器装置而仅向左右的后轮中的转弯外侧的后轮传递驱动力。在该情况下,由于上述增速比,后轮用的最终齿轮装置的驱动输出部的转速比转弯外侧的后轮的转速高,因此在转弯外侧的后轮产生驱动力。由此,现有装置能够使车辆产生转弯方向的横摆力矩,因此能够提高车辆的转弯性能(例如,参照专利文献1)。以下,将这样的控制也称为“基于驱动力的横摆力矩控制”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-45194号公报(图1)
发明内容
另外,在仅根据“基于驱动力的横摆力矩控制”而转弯方向的横摆力矩的大小不足的情况下,考虑执行对转弯内侧的前轮施加制动力的“基于制动力的横摆力矩控制”。
但是,若对转弯内侧的前轮施加制动力,则转弯内侧的前轮的转速降低,因此转弯外侧的前轮的转速和转弯内侧的前轮的转速的平均值(即,差动装置的转速)降低。因此,驱动输出部的转速也降低。此时,若驱动输出部的转速比转弯外侧的后轮的转速低,则对于转弯外侧的后轮,实质上产生制动力。其结果是,转弯外侧的后轮产生反自旋力矩(与转弯方向相反方向的横摆力矩),因此转弯性能有可能降低。
本发明是为了应对上述课题而完成的。即,本发明的目的之一在于提供在基于驱动力的横摆力矩控制的执行中开始基于制动力的横摆力矩控制的执行的情况下,能够避免副驱动轮产生反自旋力矩的情况的行驶控制装置。
本发明的行驶控制装置(以下,也称为“本发明装置”)应用于四轮驱动车辆(10)。
所述四轮驱动车辆具备驱动装置(20)、差动装置(31)、传动齿轮装置(33)、最终齿轮装置(35)、第一联轴器装置(361)、第二联轴器装置(362)以及制动装置(40)。
所述驱动装置构成为能够产生驱动力。所述差动装置构成为,将所述驱动力向连结有左主驱动轮(WFL)的左主驱动轮车轴(32L)以及连结有右主驱动轮(WFR)的右主驱动轮车轴(32R)传递,并且允许所述左主驱动轮车轴与所述右主驱动轮车轴的差动。所述传动齿轮装置构成为将所述驱动力向副驱动轮侧传递。所述最终齿轮装置构成为能够从所述传动齿轮装置向连结有左副驱动轮(WRL)的左副驱动轮车轴(38L)以及连结有右副驱动轮(WRR)的右副驱动轮车轴(38R)传递所述驱动力。
所述第一联轴器装置安装在所述最终齿轮装置的驱动输出部(353)与所述左副驱动轮车轴之间,构成为能够变更所述驱动输出部与所述左副驱动轮车轴之间的联轴器转矩(Tc1)。所述第二联轴器装置安装在所述驱动输出部与所述右副驱动轮车轴之间,构成为能够变更所述驱动输出部与所述右副驱动轮车轴之间的联轴器转矩(Tc2)。
所述制动装置构成为能够单独地变更所述左主驱动轮、所述右主驱动轮、所述左副驱动轮以及所述右副驱动轮的制动力。
而且,在所述四轮驱动车辆中,“所述驱动输出部的转速(Nr)”相对于“所述左主驱动轮车轴的转速(Nfl)以及所述右主驱动轮车轴的转速(Nfr)的平均值(Nf)”的比(增速比RZ)设定为比1大的规定比率。
本发明装置具备控制部(60),该控制部(60)构成为能够将所述第一联轴器装置的联轴器转矩以及所述第二联轴器装置的联轴器转矩相互独立地控制,且构成为能够使用所述制动装置单独地控制所述车轮各自的制动力。
所述控制部在所述四轮驱动车辆正在转弯的情况下,为了增加所述四轮驱动车辆的转弯方向的横摆力矩而执行如下的“驱动力横摆力矩控制”:将所述第一联轴器装置以及所述第二联轴器装置中的与转弯外侧的副驱动轮对应的一方的装置的联轴器转矩设定为比零大的值并且将另一方的装置的联轴器转矩设定为零。
另外,如上所述,若在执行驱动力横摆力矩控制时对转弯内侧的前轮(主驱动轮)施加制动力,则转弯内侧的前轮(主驱动轮)的转速降低。其结果是,差动装置的转速以及驱动输出部的转速也降低。另一方面,转弯外侧的后轮维持与转弯外侧的前轮同等的转速,因此,驱动输出部的转速有时会比转弯外侧的后轮(副驱动轮)的转速低。在该情况下,从转弯外侧的后轮向驱动输出部传递驱动转矩。其结果是,对转弯外侧的后轮实质上产生制动力,由此,有可能会产生反自旋力矩。
因此,所述控制部构成为,在所述驱动力横摆力矩控制的执行中产生了使所述转弯方向的横摆力矩进一步增加的要求的情况下(步骤525:“否”、步骤1340:“是”),执行以下的第一控制及第二控制中的任一方的控制。
·第一控制:使所述车轮中的转弯内侧的主驱动轮的制动力(Fbfin)与根据所述四轮驱动车辆的行驶状态而变化的第一目标制动力(Fbtfin)一致,并且使所述第一联轴器装置以及所述第二联轴器装置中的与转弯外侧的副驱动轮对应的装置的联轴器转矩降低(步骤535)。
·第二控制:使所述车轮中的转弯内侧的副驱动轮的制动力(Fbrin)与根据所述四轮驱动车辆的行驶状态而变化的第二目标制动力(Fbtrin)一致(步骤1360)。
这样,根据本发明装置,在以第一联轴器装置以及第二联轴器装置中的转弯外侧的装置的联轴器转矩变大了的状态车辆进行转弯行驶的情况下(即,执行驱动力横摆力矩控制的情况下),执行“制动力横摆力矩控制”时,能够避免副驱动轮产生反自旋力矩的情况。
在本发明的一形态的行驶控制装置中,所述控制部构成为执行所述第一控制,并构成为执行使所述转弯外侧的副驱动轮的驱动力(Fdrout)与“产生使所述转弯方向的横摆力矩进一步增加的所述要求的时间点(|Gy|=Gyth)的所述转弯外侧的副驱动轮的驱动力的大小(|Fdroutp|)”减去“所述第一目标制动力的大小(|Fbtfin|)”而得到的值一致的控制作为所述第一控制(步骤535)。
根据该形态,转弯方向的横摆力矩从通过转弯外侧的副驱动轮产生的驱动力而产生的转弯方向的横摆力矩向通过转弯内侧的主驱动轮产生的制动力而产生的转弯方向的横摆力矩不中断地平滑地转移。因此,根据该形态,能够在不给包括四轮驱动车辆的驾驶员在内的搭乘者带来不适感的情况下执行“第一控制”。
在本发明的一形态的行驶控制装置中,所述控制部构成为,在所述第一控制的执行中所述四轮驱动车辆的横向加速度的大小(|Gy|)从比产生使所述转弯方向的横摆力矩进一步增加的所述要求时的横向加速度的大小(Gyth)小规定值(A)的判定值(Gyth-A)以上的第一大小向小于该判定值的第二大小变化的情况下(步骤545:否),以使所述转弯外侧的副驱动轮的驱动力与基于所述四轮驱动车辆的行驶状态决定的目标驱动力一致的方式,使所述第一联轴器装置及所述第二联轴器装置中的与转弯外侧的副驱动轮对应的装置的联轴器转矩增加(步骤565、步骤570、步骤575)。
根据该形态,能够对“转弯外侧的副驱动轮的驱动力”相对于表示行驶状态的参数(例如,横向加速度)的大小的变化施加滞后特性。即,表示行驶状态的参数的大小增加的情况下的转弯内侧的主驱动轮的制动力产生阈值(换言之,开始转弯外侧的副驱动轮的驱动力的降低的阈值)与表示行驶状态的参数的大小减少的情况下的转弯外侧的副驱动轮的驱动力产生阈值不同。因此,本发明装置即使在转弯中表示行驶状态的参数的大小频繁地增加或减少的情况下,也能够避免副驱动轮的驱动力频繁地产生或停止的情况。其结果是,本发明装置能够稳定地执行横摆力矩控制。
在本发明的一形态的行驶控制装置中,所述控制部构成为,在所述横向加速度的大小的变化的方向从增加方向(d|Gy|/dt≥0)转变为减少方向(d|Gy|/dt<0)时(步骤520:“否”、步骤545:“是”、步骤550:“是”),使所述第一联轴器装置以及所述第二联轴器装置中的与转弯外侧的副驱动轮对应的装置的联轴器转矩降低(步骤555)。
根据该形态,在车辆的横向加速度的大小减小时,在横向加速度的大小达到“比规定阈值小规定量的值”之前,使转弯外侧的副驱动轮的驱动力达到零或零附近。由此,在表示行驶状态的参数的大小小于“比规定阈值小规定量的值”时,能够使转弯外侧的副驱动轮的驱动力从零或零附近上升。换言之,根据该形态,在横向加速度的大小增加时,在横向加速度的大小超过“规定阈值”而转弯外侧的副驱动轮的驱动力开始减少后,即使在转弯外侧的副驱动轮的驱动力达到零之前横向加速度的大小的变化的方向转变为减少方向的情况下,也能够继续降低转弯外侧的副驱动轮的驱动力。其结果是,在横向加速度的大小成为“比规定的阈值小规定量的值”时,转弯外侧的副驱动轮的驱动力能达到零或零附近的值。因此,根据该形态,在横向加速度的大小减少时,横向加速度的大小成为“比规定的阈值小规定量的值”时,能够始终使转弯外侧的副驱动轮的驱动力从零或者零附近的值向目标驱动力上升。其结果是,在横向加速度的大小减少的情况下,稳定地执行基于驱动力的横摆力矩控制。
在上述说明中,为了有助于本发明的理解,对于与后述的实施方式对应的发明的结构,在括号内添加了在其实施方式中使用的名称和/或附图标记。然而,本发明的各构成要素并不限定于由所述名称和/或附图标记规定的实施方式。本发明的其他目的、其他特征以及附带的优点根据参照以下的附图而记述的本发明的实施方式的说明而容易理解。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的行驶控制装置的概略结构图。
图2是用于说明图1所示的车辆进行右转弯时的、构成车辆的动力传递装置的各部分的转速以及各车轮的转速的图。
图3是用于说明图1所示的行驶控制装置所执行的驱动力横摆力矩控制的图,图3(A)是表示车辆的右转弯时的图,图3(B)是表示车辆的左转弯时的图。
图4是用于说明在图1所示的车辆的右转弯中执行驱动力横摆力矩控制和/或制动力横摆力矩控制时的各车轮、前差速器壳、后差速器壳的转速的图,图4(A)是仅执行驱动力横摆力矩控制的情况下的图,
图4(B)是作为制动力横摆力矩控制而对右前轮施加制动力的情况下的图。
图5是示出图1所示的4WDECU的CPU所执行的“联轴器控制例程”的流程图。
图6是示出操舵角绝对值以及车身速度与转弯外侧的后轮驱动转矩的关系的图。
图7是示出驱动输出部的转速与转弯外侧的后轮的转速的偏差以及转弯外侧的后轮的驱动转矩与对于转弯外侧的联轴器装置的要求联轴器转矩的关系的图。
图8是示出操舵角绝对值以及车身速度与目标横摆率的关系的图。
图9是示出图1所示的车辆正在转弯时的前轮驱动力、转弯外侧的后轮驱动力以及转弯内侧的前轮制动力的相对于横向加速度的大小的变化的图,图9(A)是示出横向加速度的大小增加时的各制动力驱动力的变化的图,图9(B)是示出横向加速度的大小减少时的各制动力驱动力的变化的图。
图10是示出横向加速度的大小以及车身速度与对转弯内侧的前轮施加的制动力的关系的图。
图11是示出图1所示的车辆正在转弯时的前轮驱动力、转弯外侧的后轮驱动力以及转弯内侧的前轮制动力的相对于横向加速度的大小的变化的图,图11(A)是示出在横向加速度的大小超过规定的横向加速度阈值地增加而使转弯外侧的后轮驱动力减少时横向加速度的大小的变化转变为减少方向的情况下的各制动力驱动力的变化的图,图11(B)是示出在横向加速度的大小超过规定的横向加速度阈值之前横向加速度的大小的变化转变为减少方向的情况下的各制动力驱动力的变化的图。
图12是示出应用了本发明的第二实施方式的行驶控制装置的车辆正在转弯时的前轮驱动力、转弯外侧的后轮驱动力以及转弯内侧的后轮制动力的相对于横向加速度的大小的变化的图。
图13是示出本发明的第二实施方式的行驶控制装置的4WDECU的CPU所执行的“联轴器控制例程”的流程图。
图14是示出应用了本发明的第三实施方式的行驶控制装置的车辆正在转弯时的前轮驱动力、转弯外侧的后轮驱动力以及转弯内侧的前轮制动力的相对于横向加速度的大小的变化的图,图14(A)是示出横向加速度的大小增加时的各制动力驱动力的变化的图,图14(B)是示出横向加速度的大小减少时的各制动力驱动力的变化的图。
图15是示出本发明的第三实施方式的行驶控制装置的4WDECU的CPU所执行的“联轴器控制例程”的流程图。
标号说明
10…四轮驱动车辆(车辆),20…驱动装置,30…动力传递装置,31…差动装置,32L…左前轮车轴(左主驱动轮车轴),32R…右前轮车轴(右主驱动轮车轴),33…传动齿轮装置,35…最终齿轮装置,353…后差速器壳(驱动输出部),361…第一离合器(第一联轴器装置),362…第二离合器(第二联轴器装置),38L…左后轮车轴(左副驱动轮车轴),38R…右后轮车轴(右副驱动轮车轴),60…4WDECU(控制部),WFL…左前轮(左主驱动轮),WFR…右前轮(右主驱动轮),WRL…左后轮(左副驱动轮),WRR…右后轮(右副驱动轮)。
具体实施方式
<第一实施方式>
(结构)
如图1所示,本发明的第一实施方式的行驶控制装置(以下,也称为“第一装置”)应用于四轮驱动车辆(车辆)10。
车辆10具备驱动装置20、动力传递装置30、制动装置40、驱动ECU50、4WDECU60以及制动ECU70等。
驱动装置20包括发动机主体21、主变速器22以及输出轴23。发动机主体21是火花点火式的多缸内燃机。驱动装置20产生用于驱动车辆10的车轮W(左前轮WFL、右前轮WFR、左后轮WRL以及右后轮WRR)的驱动力。主变速器22是根据车辆10的行驶状态进行变速的自动变速器。输出轴23将发动机主体21产生且主变速器22输出的驱动力传递至动力传递装置30。驱动装置20产生的驱动力经由动力传递装置30传递至车辆10的车轮W。
动力传递装置30包括前轮用差动装置31、左前轮车轴32L、右前轮车轴32R、传动齿轮装置33、驱动轴34、后轮用最终齿轮装置35、离合器装置36、左后轮车轴38L以及右后轮车轴38R等。
前轮用差动装置31包括驱动齿轮311、左侧齿轮312、右侧齿轮313、小齿轮314及前差速器壳315。驱动齿轮311与输出驱动装置20产生的驱动力的变速器输出齿轮201啮合。左侧齿轮312与连结有左前轮WFL的左前轮车轴32L直接连结,与左前轮车轴32L一体地旋转。右侧齿轮313与连结有右前轮WFR的右前轮车轴32R直接连结,与右前轮车轴32R一体地旋转。小齿轮314与左侧齿轮312和右侧齿轮313啮合。前差速器壳315与驱动齿轮311直接连结,与驱动齿轮311一体地旋转,并且收容左侧齿轮312、右侧齿轮313以及小齿轮314。通过这样的结构,前轮用差动装置31将驱动装置20产生的驱动力向左前轮车轴32L及右前轮车轴32R分配且允许它们的差动。因此,驱动力始终从驱动装置20传递到左前轮WFL及右前轮WFR。这样始终被传递驱动力的左前轮WFL及右前轮WFR分别也被称为左主驱动轮WFL及右主驱动轮WFR。此外,左前轮车轴32L及右前轮车轴32R也分别被称为左主驱动轮车轴32L及右主驱动轮车轴32R。
传动齿轮装置33包括输入齿轮331、副轴齿轮332、副轴333、第一齿圈334以及第一小齿轮335。输入齿轮331与前差速器壳315直接连结,并与前差速器壳315一体地旋转。副轴齿轮332与输入齿轮331啮合。在副轴333的一端固定有副轴齿轮332,在另一端固定有第一齿圈334。因此,第一齿圈334与副轴齿轮332一体地旋转。第一小齿轮335与第一齿圈334啮合并且固定于驱动轴34的前端部。因此,驱动轴34与第一小齿轮335一体地旋转。
后轮用最终齿轮装置35包括第二小齿轮351、第二齿圈352以及后差速器壳353。第二小齿轮351固定于驱动轴34的后端部,与驱动轴34一体地旋转。第二齿圈352与第二小齿轮351啮合。后差速器壳353是与连结有左后轮WRL的左后轮车轴38L以及连结有右后轮WRR的右后轮车轴38R同轴配设的圆筒形状的壳,与第二齿圈352直接连结。因此,后差速器壳353绕左后轮车轴38L及右后轮车轴38R与第二齿圈352一体地旋转。后差速器壳353也被称为“驱动输出部”353。
离合器装置36具备第一离合器361及第二离合器362。第一离合器361以及第二离合器362分别也被称为“第一联轴器装置361”以及“第二联轴器装置362”。第一离合器361以及第二离合器362在不特别区分它们地进行说明时,以下也仅称为“离合器”。
在后差速器壳353的轴向(车辆左右方向)的中央部设置有分隔壁364。隔着分隔壁364在车辆左侧形成第一离合器室365,在车辆右侧形成第二离合器室366。第一离合器361及第二离合器362分别收容于第一离合器室365及第二离合器室366。该离合器装置36的结构是公知的(例如,参照日本特开2007-45194号公报)。第一离合器361以及第二离合器362是将多板式离合器和电磁离合器组合而成的离合器,是能够根据来自4WDECU60的指令分别独立地变更联轴器转矩的独立可变控制型离合器。
在第一离合器361的联轴器转矩设定为比零大的值的情况下,来自驱动装置20的驱动力传递到左后轮WRL,但在第一离合器361的联轴器转矩设定为零的情况下,来自驱动装置20的驱动力不会传递到左后轮WRL。在将第二离合器362的联轴器转矩设定为比零大的值的情况下,来自驱动装置20的驱动力传递到右后轮WRR,但在第二离合器362的联轴器转矩设定为零的情况下,来自驱动装置20的驱动力不会传递到右后轮WRR。这样,被传递或未被传递来自驱动装置20的驱动力的左后轮WRL以及右后轮WRR分别被称为左副驱动轮WRL以及右副驱动轮WRR。左后轮车轴38L及右后轮车轴38R也分别称为左副驱动轮车轴38L及右副驱动轮车轴38R。而且,后轮用最终齿轮装置35也被称为副驱动轮用最终齿轮装置35。
另外,动力传递装置30构成为前轮侧的最终齿轮比大于后轮侧的最终齿轮比。即,以使后差速器壳353的转速比前差速器壳315的转速高的方式设定动力传递装置30的齿轮比。如果将该齿轮比定义为后差速器壳353的转速相对于前差速器壳315的转速的比(增速比)RZ,则增速比RZ设定为大于“1”的规定比率。换言之,增速比RZ是前轮用差动装置31的减速比(以下,称为“前减速比”)if相对于后轮用最终齿轮装置35的减速比(以下,称为“后减速比”)ir的比例(RZ=if/ir)。
参照图2更详细地进行说明。左前轮WFL及右前轮WFR的平均转速Nf按照以下的(1)式计算。在此,Nfl是左前轮WFL的转速,Nfr是右前轮WFR的转速。此外,平均转速Nf与前差速器壳315的转速相等。
Nf=(Nfl+Nfr)/2…(1)
驱动轴34的转速Np作为前轮的平均转速Nf与前减速比if的积而按照以下的(2)式计算。
Np=Nf·if…(2)
后轮用最终齿轮装置35的后差速器壳353的转速Nr按照以下的(3)式计算。
Nr=Np/ir…(3)
后差速器壳353的转速Nr能够用向(3)式代入(2)式求出的(4)式表示。
Nr=Nf·if/ir…(4)
如上所述,由于前减速比if设定得比后减速比ir大,因此if/ir(即,增速比RZ)大于1。在本例中,增速比RZ(=if/ir)设定为1.02。根据该设定,后差速器壳353的转速Nr比前轮的平均转速(即,前差速器壳315的转速)Nf高2%。
再次参照图1,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及44RR)等。
左前轮WFL、右前轮WFR、左后轮WRL以及右后轮WRR的制动力通过由制动装置40的液压回路43控制对应的轮缸44FL、44FR、44RL以及44RR的制动压力来控制。液压回路43包括未图示的贮液器、油泵以及各种阀装置等,作为制动致动器发挥功能。液压回路43单独地包括分别与轮缸44FL、44FR、44RL及44RR对应的阀装置。由此,分别单独地控制各轮缸。这样,制动装置40能够对左前轮WFL、右前轮WFR、左后轮WRL以及右后轮WRR的各车轮单独地施加制动力(例如,参照日本特开2013-49292号公报以及日本特开2013-256253号公报等)。
驱动ECU50、4WDECU60以及制动ECU70通过CAN(Controller Area Network:控制器局域网)通信以能够相互进行信息交换的方式连接。ECU是电子控制单元的简称,是具有包含CPU、ROM、RAM、备用RAM(或非易失性存储器)以及接口I/F等的微型计算机作为主要构成部件的电子电路。CPU通过执行存储于存储器(ROM)的指令(例程)来实现后述的各种功能。这些ECU的一部分或全部也可以合并为一个ECU。
驱动ECU50与包括加速器开度传感器81以及挡位传感器82在内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产生表示设置成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。挡位传感器82产生表示主变速器22的挡位Tp的输出信号(D挡位信号以及非D挡位信号)。驱动ECU50发送用于控制驱动装置20的各种信号。
4WDECU60与包括转速传感器83(83FL、83FR、83RL以及83RR)在内的各种传感器电连接,接收来自这些传感器的输出信号。每当对应的车轮旋转一定角度时,转速传感器83产生一个脉冲。4WDECU60对每单位时间由转速传感器83产生的脉冲数NP进行计数,根据该计数值取得设置有该转速传感器83的车轮的转速,基于该转速算出车轮速度Vw(Vwfl、Vwfr、Vwrl以及Vwrr)。
而且,4WDECU60算出将4个车轮速度Vwfl、Vwfr、Vwrl以及Vwrr中最高的车轮速度除外的剩余的3个车轮速度的平均值作为车辆10的车身速度Vb。
4WDECU60与后轮用最终齿轮装置35电连接,对第一离合器361以及第二离合器362的联轴器转矩进行控制。
制动ECU70与操舵角传感器84、横摆率传感器85、横向加速度传感器86、前后加速度传感器87以及主缸压力传感器88等电连接,接收来自这些传感器的输出信号。操舵角传感器84产生表示以能够由驾驶员操作的方式设置的方向盘84a的操舵角St的输出信号。横摆率传感器85产生表示车辆10的横摆率Yr的输出信号。横向加速度传感器86产生表示车辆10的横向加速度Gy的输出信号。前后加速度传感器87产生表示车辆10的前后加速度Gx的输出信号。主缸压力传感器88产生表示主缸压力Pm的输出信号。此外,操舵角传感器84、横摆率传感器85以及横向加速度传感器86分别在车辆10向左转弯的情况下输出正值。前后加速度传感器87在车辆10加速的情况下输出正值。
(工作概要)
第一装置一边执行以下叙述的“驱动力横摆力矩控制(以下,称为“驱动力DYC”)”以及“制动力横摆力矩控制(以下,称为“制动力DYC”)”一边相互调整。此外,“DYC”是“动态横摆控制”的简称。
<驱动力DYC>
第一装置在车辆10开始转弯后后述的规定的驱动力DYC执行许可条件成立时,仅对后轮中的转弯外侧的后轮施加驱动力,由此,执行使车辆10产生转弯方向的横摆力矩的驱动力DYC。
更具体而言,如图3(A)所示,在车辆10向右侧转弯的情况下,第一装置将与相当于转弯外轮的左后轮WRL对应的第一离合器361的联轴器转矩(第一联轴器转矩)Tc1设定为大于零的值,将与相当于转弯内轮的右后轮WRR对应的第二离合器362的联轴器转矩(第二联轴器转矩)Tc2设定为零。在该情况下,左后轮WRL要以与相当于转弯外侧的前轮的左前轮WFL相同的速度旋转。另一方面,由于增速比RZ设定为“1.02”,所以在通常的转弯半径中,左后轮WRL以比后差速器壳353的转速Nr低的速度旋转。其结果是,在左后轮WRL产生驱动力Fdrl,因此能够使车辆10产生右转的横摆力矩。因此,第一装置能够提高车辆10的转弯性能。
另一方面,如图3(B)所示,在车辆10向左侧转弯的情况下,第一装置将第一联轴器转矩Tc1设定为零,将第二联轴器转矩Tc2设定为大于零的值。在该情况下,右后轮WRR要以与相当于转弯外侧的前轮的右前轮WFR相同的速度旋转。另一方面,由于增速比RZ设定为“1.02”,因此在通常的转弯半径中,右后轮WRR以比后差速器壳353的转速Nr低的速度旋转。其结果是,由于在右后轮WRR产生驱动力Fdrr,因此能够使车辆10产生左转的横摆力矩。因此,第一装置能够提高车辆10的转弯性能。
<制动力DYC>
在驱动力DYC的执行中需要更大的横摆力矩时(即,在后述的规定的制动力DYC执行条件成立时),第一装置对转弯内侧的前轮施加制动力而使该前轮的车轮速度降低,由此,执行使车辆10产生转弯方向的横摆力矩的制动力DYC。此外,本例中的制动力DYC执行条件是在横向加速度的大小|Gy|增加的情况下横向加速度的大小|Gy|超过规定的横向加速度阈值Gyth时成立的条件。
<伴随制动力DYC的执行的驱动力DYC的调整>
而且,第一装置在开始制动力DYC后,使由驱动力DYC施加的向转弯外侧的后轮的驱动力降低与向转弯内侧的前轮施加的制动力相应的量,最终成为“0”。由此,第一装置避免转弯外侧的后轮使车辆10产生反自旋力矩的情况。以上是第一装置的工作的概要。
(随着制动力DYC的执行而调整驱动力DYC的理由)
现在,假定在车辆10处于右转弯中的情况下第一装置执行驱动力DYC,如图4(A)所示,在作为转弯外侧的后轮的左后轮WRL产生驱动力Fdrl。此外,此时,第一装置将第二联轴器转矩Tc2设定为零,因此在作为转弯内侧的后轮的右后轮WRR产生的驱动力成为零。而且,假定在左前轮WFL正在产生驱动力Fdfl,在右前轮WFR正在产生驱动力Fdfr。
在该情况下,假定前差速器壳315的转速Nf的大小为10N(rpm),左前轮WFL的转速Nfl的大小以及右前轮WFR的转速Nfr的大小分别为10.1N以及9.9N。而且,由于能够认为左后轮WRL与转弯中心的距离同左前轮WFL与转弯中心的距离相等,因此如果假定左后轮WRL未打滑,则左后轮WRL的转速Nrl成为与左前轮WFL的转速Nfl相等的10.1N。
另一方面,由于后差速器壳353的转速Nr根据上述的(4)式而为10.2N,所以比未打滑的情况下的左后轮WRL的转速Nrl(=10.1N)大。因此,在该情况下,驱动转矩从后差速器壳353向左后轮WRL传递,在左后轮WRL产生驱动力Fdrl。
接着,如图4(B)所示,在驱动力DYC的执行中开始制动力DYC,对右前轮WFR施加制动力Fbfr,其结果是,假定右前轮WFR的转速Nfr从9.9N降低至9.5N。在该情况下,如果假定左前轮WFL的转速Nfl与图4(A)所示的情况同样为10.1N,则前差速器壳315的转速Nf根据上述的(1)式为9.8N。其结果是,后差速器壳353的转速Nr根据上述的(4)式成为9.996N。
另外,左后轮WRL的转速Nrl与左前轮WFL的转速Nfl相同,为10.1N,因此比后差速器壳353的转速Nr(=9.996N)高。在该情况下,左后轮WRL的转速Nrl朝向后差速器壳353的转速Nr下降。即,在该情况下,从左后轮WRL向后差速器壳353传递旋转转矩。其结果是,在左后轮WRL实质上产生制动力Fbrl,因此左后轮WRL产生反自旋力矩。因此,如上所述,第一装置在开始制动力DYC后,使由驱动力DYC施加的向转弯外侧的后轮的驱动力降低与向转弯内侧的前轮施加的制动力相应的量,最终成为“0”。
(具体的工作)
以下,对第一装置的实际的工作进行说明。4WDECU60的CPU(以下,仅称为“CPU”)每经过一定时间就执行图5的流程图所示的联轴器控制例程。以下,分情况进行说明。
(1)驱动力DYC执行许可条件不成立的情况
CPU在规定的定时从步骤500开始处理并进入到步骤505,判定驱动力DYC执行许可条件是否成立。驱动力DYC执行许可条件是以下所述的三个条件全部成立时成立的条件。如从以下三个条件理解的那样,当驱动力DYC执行许可条件成立时,车辆10处于转弯中。
(条件1)挡位信号表示挡位Tp为D挡。
(条件2)车身速度Vb比规定的速度阈值Vbth高。
(条件3)操舵角绝对值|St|比规定的操舵角阈值Stth大。
根据上述假定,驱动力DYC执行许可条件不成立。因此,CPU在步骤505中判定为“否”并进入到步骤510,将第一联轴器转矩Tc1以及第二联轴器转矩Tc2均设定为零。由此,车辆10进行基于左前轮WFL及右前轮WFR的二轮驱动行驶(即,前轮驱动行驶)。接着,CPU直接进入到步骤595,暂时结束本例程。
(2)驱动力DYC执行许可条件成立且车辆的横向加速度的大小正在增加的情况
根据上述假定,CPU在步骤505中判定为“是”并进入到步骤515,允许三轮驱动行驶。即,允许驱动力DYC的执行。因此,CPU在步骤515中进行以下的处理。
·CPU通过向图6所示的查找表MapTdtrout(|St|,Vb)应用所取得的“操舵角绝对值|St|以及车身速度Vb”,从而运算转弯外侧的后轮的目标驱动转矩Tdtrout。根据表MapTdtrout(|St|,Vb),目标驱动转矩Tdtrout随着操舵角绝对值|St|的增加而变大,车身速度Vb越大则目标驱动转矩Tdtrout越大。该表MapTdtrout(|St|,Vb)及以下的查找表预先通过模拟及实验等求出,存储于4WDECU60内的ROM。
·CPU通过向图7所示的查找表MapTcu*(Tdtrout,ΔN)应用所取得的“目标驱动转矩Tdtrout及转速的偏差ΔN”,从而运算要求联轴器转矩Tcu*。偏差ΔN是后差速器壳353的转速Nr与转弯外侧的后轮的转速Nrout(Vwrl以及Vwrr中的任一个)的偏差ΔN(=Nr-Nrout)。根据表MapTcu*(Tdtrout,ΔN),要求联轴器转矩Tcu*随着目标驱动转矩Tdtrout的增加而变大。而且,当偏差ΔN小于规定值时,偏差ΔN越大,则要求联轴器转矩Tcu*越小,在偏差ΔN为规定值以上时,要求联轴器转矩Tcu*大致恒定。要求联轴器转矩Tcu*是将与目标驱动转矩Tdtrout相等的转矩传递到转弯外侧的后轮所需的联轴器转矩。
·CPU通过向图8所示的查找表MapYrt(|St|,Vb)应用所取得的“操舵角绝对值|St|以及车身速度Vb”,从而运算目标横摆率Yrt。根据查找表MapYrt(|St|,Vb),目标横摆率Yrt随着操舵角绝对值|St|的增加而变高,车身速度Vb越高则目标横摆率Yrt越高。
接着,CPU进入到步骤520,判定横向加速度的大小|Gy|是否正在增加(d|Gy|/dt≥0)。根据上述假定,横向加速度的大小|Gy|正在增加。因此,CPU在步骤520中判定为“是”并进入到步骤525,判定横向加速度的大小|Gy|是否小于规定的横向加速度阈值Gyth。即,CPU判定制动力DYC执行条件是否不成立。
在横向加速度的大小|Gy|小于规定的横向加速度阈值Gyth的情况下,CPU在步骤525中判定为“是”并进入到步骤527,通过进行以下所述的处理来执行驱动力DYC。
·CPU调整联轴器转矩Tcuout,以使与转弯外侧的后轮对应的离合器的联轴器转矩Tcuout与要求联轴器转矩Tcu*一致。
·CPU以实际的横摆率Yr接近目标横摆率Yrt的方式对联轴器转矩Tcuout进行反馈控制。此外,该反馈控制并不一定是必须的。
其结果是,在转弯外侧的后轮产生“与目标驱动转矩Tdtrout对应的驱动力Fdrout”。之后,CPU进入到步骤595,暂时结束本例程。
例如,在车辆10开始转弯后进行加速的情况下,如图9(A)所示,横向加速度的大小|Gy|从“0”开始增加,并且作为左前轮WFL的驱动力Fdfl和右前轮WFR的驱动力Fdfr的合力的前轮驱动力Fdf逐渐变大。并且,驱动力DYC执行许可条件成立而开始驱动力DYC。此时的横向加速度的大小|Gy|是值Gy1。因此,当横向加速度的大小|Gy|为值Gy1以上时,在转弯外侧的后轮产生驱动力Fdrout。
由于操舵角绝对值|St|的增加和/或车身速度Vb的增加,横向加速度的大小|Gy|增加,同时,目标驱动转矩Tdtrout也增加。因此,横向加速度的大小|Gy|增加,并且转弯外侧的后轮驱动力Fdrout也增加。
在执行驱动力DYC时,CPU将根据加速器开度AP决定的车辆10的总驱动力分配给前轮驱动力Fdf和转弯外侧的后轮驱动力Fdrout(这一点在以下也同样如此)。因此,如图9(A)所示,前轮驱动力Fdf随着转弯外侧的后轮驱动力Fdrout增加而减少。
在这样的状态(驱动力DYC开始了的状态)下,若方向盘84a进一步旋转而转向操舵角的大小|St|变大,或者车身速度Vb增大,则车辆10的转向不足倾向变大。因此,横向加速度的大小|Gy|变大,横向加速度的大小|Gy|为横向加速度阈值Gyth以上。
在该情况下,制动力DYC执行条件成立。因此,CPU在进入到步骤525时,在该步骤525中判定为“否”并进入到步骤530,判定转弯外侧的后轮驱动力Fdrout是否为零。
在驱动力DYC开始而横向加速度的大小|Gy|持续增大的情况下,由于目标驱动转矩Tdtrout不是“0”,因此转弯外侧的后轮驱动力Fdrout也不为零。在该情况下,CPU在步骤530中判定为“否”并进入到步骤535,进行以下所述的处理。
·CPU通过向图10所示的查找表MapFbtfin((|Gy|,Vb)应用所取得的“横向加速度的大小|Gy|以及车身速度Vb”,从而运算目标制动力Fbtfin。然后,CPU以使转弯内侧的前轮制动力Fbfin与运算出的转弯内侧的前轮目标制动力Fbtfin一致的方式对对应的轮缸44的制动压力进行控制。由此,开始制动力DYC。
根据表MapFbtfin((|Gy|,Vb),转弯内侧的前轮目标制动力Fbtfin在横向加速度的大小|Gy|为横向加速度阈值Gyth以上时,随着横向加速度的大小|Gy|的增加而从“0”开始变大,车身速度Vb越大则越变大。
·CPU计算在步骤525中判定为“否”的时间点(即横向加速度的大小|Gy|超过横向加速度阈值Gyth的时间点)的转弯外侧的后轮驱动力的大小|Fdroutp|与转弯内侧的前轮目标制动力的大小|Fbtfin|的差分(|Fdroutp|-|Fbtfin|)。
·CPU将与差分(|Fdroutp|-|Fbtfin|)对应的驱动力作为转弯外侧的后轮驱动力Fdrout而施加到转弯外侧的后轮。
这样,CPU通过使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout减少与转弯内侧的前轮制动力Fbfin对应的力,从而进行前轮制动力Fbfin和后轮驱动力Fdrout的替换。换言之,若基于制动力DYC的制动力Fbfin在转弯内侧的前轮产生,则CPU使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout向零减少。此时,CPU使前轮驱动力Fdf增加与转弯外侧的后轮驱动力Fdrout的减少量相当的驱动力。
由此,如图9(A)所示,随着横向加速度的大小|Gy|的增大,制动力Fbfin及前轮驱动力Fdf增大,后轮驱动力Fdrout减少。这样,使转弯内侧的前轮(主驱动轮)的制动力Fbfin与根据车辆10的行驶状态而变化的目标制动力(第一目标制动力)Fbtfin一致并且使第一离合器361以及第二离合器362中的与转弯外侧的后轮对应的离合器的联轴器转矩降低的控制也被称为“第一控制”。
若该状态持续,则后轮驱动力Fdrout达到零。在该情况下,CPU在进入到步骤530时,在该步骤530中判定为“是”并进入到步骤540,与步骤535同样地,使用图10的表MapFbtfin(|Gy|,Vb)来运算前轮目标制动力Fbtfin。而且,CPU以使转弯内侧的前轮制动力Fbfin与运算出的目标制动力Fbtfin一致的方式对对应的轮缸44的制动压力进行控制。其结果是,随着横向加速度的大小|Gy|增加,转弯内侧的前轮的制动力Fbfin增加。
(3)驱动力DYC执行许可条件成立且车辆的横向加速度的大小减少的情况(参照图9(B))
在该情况下,CPU在步骤505中判定为“是”,执行步骤515中的处理,在步骤520中判定为“否”并进入到步骤545。CPU在步骤545中判定横向加速度的大小|Gy|是否为比规定的横向加速度阈值小规定值A的判定值(Gyth-A)以上。值A是正的规定值。判定值(Gyth-A)以下也称为“滞后阈值”。
在横向加速度的大小|Gy|为规定的滞后阈值(Gyth-A)以上的情况下,CPU在步骤545中判定为“是”并进入到步骤550,判定转弯外侧的后轮驱动力Fdrout是否大于零。
在后轮驱动力Fdrout为零的情况下,CPU在该步骤550中判定为“否”而直接进入到步骤560,与步骤535以及步骤540同样地,使用图10的表MapFbtfin(|Gy|,Vb)来运算前轮目标制动力Fbtfin。而且,CPU以使转弯内侧的前轮制动力Fbfin与运算出的目标制动力Fbtfin一致的方式对对应的轮缸的制动压力进行控制。
由此,如图9(B)所示,随着横向加速度的大小|Gy|减少,转弯内侧的前轮的制动力Fbfin减少。当横向加速度的大小|Gy|降低至横向加速度阈值Gyth时,转弯内侧的前轮的制动力Fbfin成为“0”。
与此相对,在CPU执行步骤550的处理的时间点,后轮驱动力Fdrout大于零的情况下,CPU在该步骤550中判定为“是”并进入到步骤555,使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout的目标值Fdtrout减少规定值。即,CPU使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout朝向零减少。接着,CPU进入到上述的步骤560。
其结果是,如图11(A)所示,若在横向加速度的大小|Gy|为Gy2时CPU进入到步骤555,则随着横向加速度的大小|Gy|减少,转弯内侧的前轮的制动力Fbfin减少,并且转弯外侧的后轮驱动力Fdrout也逐渐减少。在该情况下,CPU在横向加速度的大小|Gy|达到滞后阈值(Gyth-A)之前使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout降低至零。
这样,在横向加速度的大小|Gy|增大而使转弯内侧的前轮的制动力Fbfin增加并且使转弯外侧的后轮的驱动力Fdrout减少的情况下,若横向加速度的大小|Gy|的变化的方向从增加方向转变为减少方向,则不论转弯内侧的前轮的制动力Fbfin如何,CPU均使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout朝向零减少。
然后,进一步,当横向加速度的大小|Gy|减少而小于滞后阈值(Gyth-A)时,CPU在步骤545中判定为“否”并进入到步骤565。CPU在步骤565中判定转弯外侧的后轮驱动力Fdrout是否比目标驱动力(即,在步骤515中决定的驱动力DYC执行时的驱动力)Fdtrout小。
在转弯外侧的后轮驱动力Fdrout小于目标驱动力Fdtrout的情况下,CPU在步骤565中判定为“是”并进入到步骤570,使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout增大规定值。即,CPU使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout朝向目标驱动力Fdtrout以规定的梯度增加。
另一方面,在转弯外侧的后轮驱动力Fdrout为目标驱动力Fdtrout以上的情况下,CPU在步骤565中判定为“否”并进入到步骤575,使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout按照在步骤515中决定的目标驱动力Fdtrout而变化。
这样,在横向加速度的大小|Gy|正在减少的情况下,CPU从转弯内侧的前轮制动力Fbfin成为零的时间点(即,|Gy|达到Gyth的时间点)到横向加速度的大小|Gy|降低至滞后阈值(Gyth-A)的时间点为止,不产生转弯外侧的后轮驱动力Fdrout(参照图9(B))。由此,即使在横向加速度的大小|Gy|频繁地增减的状况下,也能够避免频繁地发生驱动力DYC的执行/停止。
而且,CPU在横向加速度的大小|Gy|达到横向加速度阈值Gyth之前从增加转变为减少的情况下,如图11(B)所示,使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout沿着此前增加的轨迹(即,目标驱动力Fdtrout)减少。
如以上说明的那样,第一装置在驱动力DYC的执行中开始制动力DYC时,使基于驱动力DYC的向转弯外侧的后轮的驱动力降低与基于制动力DYC的向转弯内侧的前轮施加的制动力相应的量,最终成为“0”。由此,第一装置能够避免转弯外侧的后轮使车辆10产生反自旋力矩的情况。
<第二实施方式>
接着,对本发明的第二实施方式的行驶控制装置(以下,称为“第二装置”)进行说明。在驱动力DYC执行中制动力DYC执行条件成立时,第二装置在产生转弯外侧的后轮驱动力的同时(即,维持驱动力DYC的执行的同时)对转弯内侧的后轮施加制动力这一点上与第一装置不同。因此,以下,以该不同点为中心进行说明。
<对转弯内侧的后轮(副驱动轮)施加制动力>
如图12所示,转弯外侧的后轮的驱动力Fdrout在驱动力DYC执行许可条件成立后,在横向加速度的大小|Gy|成为Gy1时产生。第二装置与第一装置同样地,使用图6的表MapTdtrout(|St|,Vb)来运算目标驱动转矩Tdtrout。而且,第二装置在运算出目标驱动转矩Tdtrout之后,使用图8的表MapYrt(|St|,Vb)来运算目标横摆率Yrt。第二装置对与转弯外侧的后轮对应的联轴器装置的联轴器转矩Tcuout进行反馈控制,以使该运算出的目标横摆率Yrt与所取得的横摆率Yr的偏差ΔYr成为最小。
第二装置通过向未图示的表MapFbtrin(|Gy|,Vb)应用所取得的横向加速度的大小|Gy|以及车身速度Vb,从而运算转弯内侧的后轮的目标制动力Fbtrin。而且,第二装置控制与转弯内侧的后轮对应的轮缸44RL或44RR,以使转弯内侧的后轮的制动力Fbrin与运算出的目标制动力Fbtrin一致。转弯内侧的后轮的目标制动力Fbtrin与转弯内侧的前轮的目标制动力Fbtfin同样地,在横向加速度的大小|Gy|超过规定的横向加速度阈值Gyth时产生,随着横向加速度的大小|Gy|的增加而变大,但逐渐收敛于规定的制动力。而且,车身速度Vb越大,目标制动力Fbtrin越大。这样,使用制动装置40对转弯内侧的后轮(副驱动轮)施加(产生)基于横向加速度Gy以及车身速度Vb决定的目标制动力(第二目标制动力)Fbtrin的控制也被称为“第二控制”。
(具体的工作)
<联轴器控制>
以下,对第二装置的实际的工作进行说明。第二装置的4WDECU60A的CPU每经过一定时间就执行图13的流程图所示的“联轴器控制例程”。
(1)驱动力DYC执行许可条件不成立的情况
根据上述假定,驱动力DYC执行许可条件不成立。因此,CPU在规定的定时从步骤1300开始处理并进入到步骤1310时,在该步骤1310中判定为“否”并进入到步骤1320。CPU在步骤1320中执行由左前轮WFL及右前轮WFR的二轮(前轮)产生驱动力的“二轮驱动行驶”(即,前轮驱动行驶),进入到步骤1395,暂时结束本例程。
(2)驱动力DYC执行许可条件成立且横向加速度的大小小于规定的横向加速度阈值的情况
根据上述假定,驱动力DYC执行许可条件成立。因此,CPU在步骤1310中判定为“是”并进入到步骤1330。CPU在步骤1330中允许以左前轮WFL、右前轮WFR以及转弯外侧的后轮这三轮为驱动轮的三轮驱动行驶。接着,CPU进入到步骤1340,判定横向加速度的大小|Gy|是否为规定的横向加速度阈值Gyth以上。根据上述假定,横向加速度的大小|Gy|小于规定的横向加速度阈值Gyth。因此,CPU在步骤1340中判定为“否”并直接进入到步骤1395,暂时结束本例程。因此,在该情况下,继续进行三轮驱动行驶。
(3)驱动力DYC执行许可条件成立且横向加速度的大小为规定的横向加速度阈值以上的情况
根据上述假定,驱动力DYC执行许可条件成立。因此,CPU在步骤1310中判定为“是”并进入到步骤1330,在允许三轮驱动行驶后,进入到步骤1340。根据上述假定,横向加速度的大小|Gy|为规定的横向加速度阈值Gyth以上。因此,CPU在步骤1340中判定为“是”并进入到步骤1350,判定在左后轮WRL以及右后轮WRR中的至少任一方是否产生驱动力。
更具体而言,CPU使用图7的表MapTcu*(Tdtrout,ΔN)运算与转弯外侧的后轮对应的离合器的要求联轴器转矩Tcu*。CPU在运算出的要求联轴器转矩Tcu*为规定的转矩Tcpre以上时,判定为在左后轮WRL及右后轮WRR中的至少任一方产生驱动力。
在左后轮WRL以及右后轮WRR中的至少任一方产生驱动力的情况下,CPU在步骤1350中判定为“是”并进入到步骤1360。CPU在步骤1360中通过向表MapFbtrin(|Gy|,Vb)应用所取得的横向加速度的大小|Gy|以及车身速度Vb,从而运算转弯内侧的后轮的目标制动力Fbtrin。然后,CPU控制制动装置40,以使转弯内侧的后轮的制动力Fbrin与运算出的目标制动力Fbtrin一致,并进入到步骤1395,暂时结束本例程。
另一方面,在左后轮WRL以及右后轮WRR均未产生驱动力的情况下,CPU在步骤1350中判定为“否”并进入到步骤1370。CPU在步骤1370中使用图10的表MapFbtfin(|Gy|、Vb)来运算转弯内侧的前轮的目标制动力Fbtfin。然后,CPU控制制动装置40,以使转弯内侧的前轮的制动力Fbfin与运算出的目标制动力Fbtfin一致,并进入到步骤1395,暂时结束本例程。
如以上说明的那样,第二装置在驱动力DYC的执行中产生使转弯方向的横摆力矩进一步增加的要求的情况下,构成为执行使车轮W中转弯内侧的后轮(副驱动轮)的制动力Fbrin与根据车辆10的行驶状态(横向加速度Gy以及车身速度Vb)而变化的第二目标制动力Fbtrin一致的第二控制。因此,根据第二装置,即使执行制动力DYC,后差速器壳353的转速Nr也不会降低,因此,转弯方向的横摆力矩量不可能降低。因此,根据第二装置,能够同时执行驱动力DYC和制动力DYC。
<第三实施方式>
接着,对本发明的第三实施方式的行驶控制装置(以下,称为“第三装置”)进行说明。第三装置在制动力DYC执行条件成立时,开始向转弯内侧的前轮施加制动力,并且使转弯外侧的后轮的驱动力与对转弯内侧的前轮的制动力无关地立即降低(即,不进行“替换”),这一点与第一装置不同。因此,以下,以该不同点为中心进行说明。
在横向加速度的大小|Gy|正在增加的情况下,如图14(A)所示,第三装置在驱动力DYC执行许可条件成立之后,使用图6的表MapTdtrout(|St|,Vb)来运算转弯外侧的后轮的目标驱动转矩Tdtrout。第三装置在横向加速度的大小|Gy|成为Gy1以上时,使转弯外侧的后轮产生运算出的转弯外侧的后轮的目标驱动转矩Tdtrout(目标驱动力Fdtrout)。
之后,第三装置使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout随着横向加速度的大小|Gy|的增加而增加。而且,第三装置在横向加速度的大小|Gy|成为规定的横向加速度阈值Gyth以上时,将与转弯外侧的后轮对应的离合器的联轴器转矩设定为零。由此,能够使转弯外侧的后轮的驱动力立即降低。
而且,在横向加速度的大小|Gy|成为规定的横向加速度阈值Gyth以上时,第三装置使用图10的表MapFbtfin(|Gy|,Vb)来运算转弯内侧的前轮目标制动力Fbtfin。第三装置控制对应的轮缸44的制动压力,以使转弯内侧的前轮制动力Fbfin与运算出的目标制动力Fbtfin一致。
在横向加速度的大小|Gy|正在减少的情况下,如图14(B)所示,第三装置控制对应的轮缸44FL或44FR的制动压力,以使转弯内侧的前轮制动力Fbfin与运算出的目标制动力Fbtfin一致。由此,在横向加速度的大小|Gy|达到规定的横向加速度阈值Gyth时,转弯内侧的前轮制动力Fbfin成为零。而且,第三装置在横向加速度的大小|Gy|成为滞后阈值(Gyth-A)以下时,使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout增加至目标驱动力Fdtrout。因此,在横向加速度的大小|Gy|减少的情况下,第三装置在横向加速度的大小|Gy|从规定的横向加速度阈值Gyth到成为滞后阈值(Gyth-A)为止,不产生转弯内侧的前轮制动力Fbfin及转弯外侧的后轮驱动力Fdrout中的任一个。
(具体的工作)
<联轴器控制>
以下,对第三装置的实际的工作进行说明。第三装置的4WDECU60B的CPU每经过一定时间就执行图15的流程图所示的联轴器控制例程。此外,在图15中,对与图5所示的步骤相同的步骤标注相同的步骤编号。以下,分情况进行说明。
(1)驱动力DYC执行许可条件不成立的情况
CPU在规定的定时从步骤1500开始处理并进入到步骤505。根据上述假定,驱动力DYC执行许可条件不成立。因此,CPU在步骤505中判定为“否”并进入到步骤510,执行二轮驱动行驶(即,前轮驱动行驶),接着直接进入到步骤1595并暂时结束本例程。因此,在该情况下,车辆10不转弯,不执行驱动力DYC。
(2)驱动力DYC执行许可条件成立且车辆的横向加速度的大小正在增加的情况
根据上述假定,驱动力DYC执行许可条件成立。因此,CPU在步骤505中判定为“是”并进入到步骤515,允许三轮驱动行驶。即,允许驱动力DYC的执行,进行所述步骤515中的处理(目标驱动转矩Tdtrout、要求联轴器转矩Tcu*以及目标横摆率Yrt的运算)。
接着,CPU进入到步骤520。根据上述假定,横向加速度的大小|Gy|增加。因此,CPU在步骤520中判定为“是”并进入到步骤525。在横向加速度的大小|Gy|小于规定的横向加速度阈值Gyth的情况下,CPU在步骤525中判定为“是”并进入到步骤527,通过进行前述的步骤527的处理来执行驱动力DYC。
其结果是,在转弯外侧的后轮产生“与目标驱动转矩Tdtrout对应的驱动力Fdrout”。之后,CPU进入到步骤1595,暂时结束本例程。即,在该情况下,执行三轮驱动行驶。
另一方面,在横向加速度的大小|Gy|为规定的横向加速度阈值Gyth以上的情况下,CPU在步骤525中判定为“否”并进入到步骤1510,使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout转移为零。即,CPU在步骤1510中使车辆10的行驶状态从“三轮驱动行驶”状态向“二轮驱动行驶”状态转移。接着,CPU进入到步骤540,使用图10的表MapFbtfin(|Gy|、Vb)来运算转弯内侧的前轮目标制动力Fbtfin。CPU控制对应的轮缸的制动压力,以使前轮制动力Fbfin与运算出的前轮目标制动力Fbtfin一致。接着,CPU进入到步骤1595,暂时结束本例程。
(3)驱动力DYC执行许可条件成立且车辆的横向加速度的大小正在减少的情况
根据上述假定,驱动力DYC执行许可条件成立,横向加速度的大小|Gy|减少。因此,CPU在步骤505中判定为“是”并进入到步骤515,在允许三轮驱动行驶后,在步骤520中判定为“否”并进入到步骤545。
在横向加速度的大小|Gy|为滞后阈值(Gyth-A)以上的情况下,CPU在步骤545中判定为“是”并进入到步骤550。在转弯外侧的后轮驱动力Fdrout大于零的情况下,CPU在步骤550中判定为“是”并进入到步骤555,使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout转移为零。接着,CPU进入到步骤560,使用图10的表MapFbtfin(|Gy|,Vb)来运算转弯内侧的前轮目标制动力Fbtfin。CPU控制对应的轮缸的制动压力,以使前轮制动力Fbfin与运算出的前轮目标制动力Fbtfin一致。
另一方面,在横向加速度的大小|Gy|小于滞后阈值(Gyth-A)的情况下,CPU在步骤545中判定为“否”并进入到步骤575。CPU在步骤575中控制与转弯外侧的后轮对应的离合器的联轴器转矩Tcu,以使转弯外侧的后轮驱动力Fdrout与转弯外侧的后轮目标驱动力Fdtrout一致。即,在横向加速度的大小|Gy|减少的情况下,CPU从在横向加速度的大小|Gy|成为规定的横向加速度阈值Gyth时起到成为滞后阈值(Gyth-A)时为止不产生转弯外侧的后轮驱动力Fdrout。
<变形例>
本发明并不限定于上述实施方式,如以下所述,能够在本发明的范围内采用各种变形例。
在上述实施方式中,增速比RZ设定为1.02,但增速比RZ也可以设定为大于1的任意的值。
在上述实施方式中,4WDECU60(60A、60B)的CPU执行了图5、图13以及图15所示的各例程,但也可以代替4WDECU60的CPU而由制动ECU70的CPU执行所述例程,也可以由4WDECU60以及制动ECU70等合并而成的一个ECU的CPU执行。
在上述实施方式中,离合器装置(联轴器装置)36使用将多板式的离合器和电磁离合器组合而成的离合器装置,但也可以仅使用多板式的离合器或者仅使用电磁离合器。而且,离合器装置也可以使用行星齿轮。
在上述实施方式中,横摆率传感器85、横向加速度传感器86以及前后加速度传感器87分别单独地设置于车辆10,但横摆率传感器85、横向加速度传感器86以及前后加速度传感器87也可以是将它们合并为一个的运动状态量传感器。
在上述实施方式中,第一离合器361设置在后差速器壳353与左后轮车轴38L之间,第二离合器362设置在后差速器壳353与右后轮车轴38R之间。即,在上述实施方式的车辆10中,前轮作为主驱动轮而构成,并且后轮作为副驱动轮而构成。但是,变形例的行驶控制装置也可以应用于在前轮侧设置有相当于第一离合器361以及第二离合器362的离合器的车辆。即,变形例的行驶控制装置也可以应用于前轮作为副驱动轮而构成且后轮作为主驱动轮而构成的车辆。
根据该形态,在执行驱动力DYC时,在右转弯时,与左前轮WFL对应的离合器的联轴器转矩设定为大于零的值,与右前轮WFR对应的离合器的联轴器转矩设定为零。另一方面,在左转弯时,与右前轮WFR对应的离合器的联轴器转矩设定为大于零的值,与左前轮WFL对应的离合器的联轴器转矩设定为零。在不执行驱动力DYC时,与左前轮WFL对应的离合器的联轴器转矩以及与右前轮WFR对应的离合器的联轴器转矩均设定为零。
在上述实施方式中,驱动装置20由内燃机以及变速装置的组合构成,但驱动装置20也可以是作为电动机及变速装置的组合、以及内燃机、电动机及变速装置的组合的混合动力系统用的驱动装置等。

Claims (4)

1.一种行驶控制装置,具备:
驱动装置,构成为能够产生驱动力;
差动装置,构成为将所述驱动力向连结有左主驱动轮的左主驱动轮车轴以及连结有右主驱动轮的右主驱动轮车轴传递,并且允许所述左主驱动轮车轴与所述右主驱动轮车轴的差动;
传动齿轮装置,构成为将所述驱动力向副驱动轮侧传递;
最终齿轮装置,构成为能够从所述传动齿轮装置向连结有左副驱动轮的左副驱动轮车轴以及连结有右副驱动轮的右副驱动轮车轴传递所述驱动力;
第一联轴器装置,安装在所述最终齿轮装置的驱动输出部与所述左副驱动轮车轴之间,构成为能够变更所述驱动输出部与所述左副驱动轮车轴之间的联轴器转矩;
第二联轴器装置,安装在所述驱动输出部与所述右副驱动轮车轴之间,构成为能够变更所述驱动输出部与所述右副驱动轮车轴之间的联轴器转矩;以及
制动装置,构成为能够单独地变更所述左主驱动轮、所述右主驱动轮、所述左副驱动轮以及所述右副驱动轮的制动力,
所述行驶控制装置应用于将所述驱动输出部的转速相对于所述左主驱动轮车轴的转速以及所述右主驱动轮车轴的转速的平均值的比设定为大于1的规定比率的四轮驱动车辆,
所述行驶控制装置具备控制部,该控制部构成为能够将所述第一联轴器装置的联轴器转矩以及所述第二联轴器装置的联轴器转矩相互独立地控制,且构成为能够使用所述制动装置单独地控制车轮各自的制动力,
所述控制部构成为,
在所述四轮驱动车辆正在转弯的情况下,为了增加所述四轮驱动车辆的转弯方向的横摆力矩而执行驱动力横摆力矩控制,该驱动力横摆力矩控制将所述第一联轴器装置及所述第二联轴器装置中的与转弯外侧的副驱动轮对应的一方的装置的联轴器转矩设定为大于零的值并且将另一方的装置的联轴器转矩设定为零,
并且在所述驱动力横摆力矩控制的执行中产生使所述转弯方向的横摆力矩进一步增加的要求的情况下,执行第一控制,所述第一控制使所述车轮中的转弯内侧的主驱动轮的制动力与根据所述四轮驱动车辆的行驶状态而变化的第一目标制动力一致,并且使所述第一联轴器装置及所述第二联轴器装置中的与转弯外侧的副驱动轮对应的装置的联轴器转矩降低,
并构成为执行如下控制作为所述第一控制:使所述转弯外侧的副驱动轮的驱动力与产生使所述转弯方向的横摆力矩进一步增加的所述要求的时间点的所述转弯外侧的副驱动轮的驱动力的大小减去所述第一目标制动力的大小而得到的值一致。
2.一种行驶控制装置,具备:
驱动装置,构成为能够产生驱动力;
差动装置,构成为将所述驱动力向连结有左主驱动轮的左主驱动轮车轴以及连结有右主驱动轮的右主驱动轮车轴传递,并且允许所述左主驱动轮车轴与所述右主驱动轮车轴的差动;
传动齿轮装置,构成为将所述驱动力向副驱动轮侧传递;
最终齿轮装置,构成为能够从所述传动齿轮装置向连结有左副驱动轮的左副驱动轮车轴以及连结有右副驱动轮的右副驱动轮车轴传递所述驱动力;
第一联轴器装置,安装在所述最终齿轮装置的驱动输出部与所述左副驱动轮车轴之间,构成为能够变更所述驱动输出部与所述左副驱动轮车轴之间的联轴器转矩;
第二联轴器装置,安装在所述驱动输出部与所述右副驱动轮车轴之间,构成为能够变更所述驱动输出部与所述右副驱动轮车轴之间的联轴器转矩;以及
制动装置,构成为能够单独地变更所述左主驱动轮、所述右主驱动轮、所述左副驱动轮以及所述右副驱动轮的制动力,
所述行驶控制装置应用于将所述驱动输出部的转速相对于所述左主驱动轮车轴的转速以及所述右主驱动轮车轴的转速的平均值的比设定为大于1的规定比率的四轮驱动车辆,
所述行驶控制装置具备控制部,该控制部构成为能够将所述第一联轴器装置的联轴器转矩以及所述第二联轴器装置的联轴器转矩相互独立地控制,且构成为能够使用所述制动装置单独地控制车轮各自的制动力,
所述控制部构成为,
在所述四轮驱动车辆正在转弯的情况下,为了增加所述四轮驱动车辆的转弯方向的横摆力矩而执行驱动力横摆力矩控制,该驱动力横摆力矩控制将所述第一联轴器装置及所述第二联轴器装置中的与转弯外侧的副驱动轮对应的一方的装置的联轴器转矩设定为大于零的值并且将另一方的装置的联轴器转矩设定为零,
并且在所述驱动力横摆力矩控制的执行中产生使所述转弯方向的横摆力矩进一步增加的要求的情况下,执行第一控制,所述第一控制使所述车轮中的转弯内侧的主驱动轮的制动力与根据所述四轮驱动车辆的行驶状态而变化的第一目标制动力一致,并且使所述第一联轴器装置及所述第二联轴器装置中的与转弯外侧的副驱动轮对应的装置的联轴器转矩降低,
所述控制部构成为,
在所述第一控制的执行中所述四轮驱动车辆的横向加速度的大小从比产生使所述转弯方向的横摆力矩进一步增加的所述要求时的横向加速度的大小小预定值的判定值以上的第一大小变化为小于该判定值的第二大小的情况下,
以使所述转弯外侧的副驱动轮的驱动力与基于所述四轮驱动车辆的行驶状态决定的目标驱动力一致的方式,使所述第一联轴器装置及所述第二联轴器装置中的与转弯外侧的副驱动轮对应的装置的联轴器转矩增加。
3.根据权利要求1所述的行驶控制装置,其中,
所述控制部构成为,
在所述第一控制的执行中所述四轮驱动车辆的横向加速度的大小从比产生使所述转弯方向的横摆力矩进一步增加的所述要求时的横向加速度的大小小规定值的值以上变化为小于该值的情况下,
以使所述转弯外侧的副驱动轮的驱动力与基于所述四轮驱动车辆的行驶状态决定的目标驱动力一致的方式,使所述第一联轴器装置及所述第二联轴器装置中的与转弯外侧的副驱动轮对应的装置的联轴器转矩增加。
4.根据权利要求2或3所述的行驶控制装置,其中,
所述控制部构成为,
在所述横向加速度的大小的变化的方向从增加方向转变为减少方向时,使所述第一联轴器装置以及所述第二联轴器装置中的与转弯外侧的副驱动轮对应的装置的联轴器转矩降低。
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