CN1280129C - 车辆控制设备 - Google Patents

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Abstract

一种车辆设备，包括：行驶方向指令判断部分，该部分被配置为判断是否已经发出向前行驶指令或反向行驶指令；电动机反电动势检测部分，该部分被配置为检测驱动第一车轮的电动机的反电动势；以及车轮旋转方向判断部分，该部分被配置为判断所述第一车轮的旋转方向是否与所述行驶方向指令判断部分所确定的车辆行驶方向指令相反，这一判断基于，由电动机反电动势检测部分所检测的反电动势的极性与所述行驶方向指令判断部分所确定的车辆行驶方向指令不相符。

Description

车辆控制设备
技术领域
本发明涉及一种与电动机驱动轮配合使用的车辆控制设备，所述电动机驱动轮存在于一个诸如电动机四轮驱动的车辆中，在该车辆中，一个内燃机驱动了前后轮中的一对，而电动机所提供的动力通过离合器适当地驱动了另一对车轮。更确切地说，本发明涉及一个能鉴别电动机驱动轮的旋转方向以及控制电动机驱动轮的驱动的设备。
背景技术
日本公开专利申请No.2002-218605公开了一种混合型四轮驱动车辆，其中一对电动机驱动轮是由电动机所提供的动力并通过离合器来适当地驱动的。该车辆使用内燃机来驱动前轮或后轮，而后轮或前轮能够通过离合器被一个电动机所驱动，其中电动机是由来自四轮驱动专用发电机的电能所直接驱动的，该专用发电机被耦合到内燃机且被内燃机所驱动。
总之，混合型四轮驱动能够工作是通过向发电机加上一个负载而产生电能来实现的，所加的负载的最大为使引擎驱动轮将要发生加速滑移的值，或者在已经发生了滑移时，所加至发电机的负载恰好对应了引擎的剩余扭矩部分；混合型四轮驱动能够工作还要通过利用所产生的电能来驱动电动机，同时通过已经啮合的离合器将电动机所产生的动力传送给电动机驱动轮。
基本上，在不处于四轮驱动状态时将离合器置于一个松开的状态会确保电动机驱动轮不至于过分地从电动机获得能量，从而防止油料使用的不节约。然而，为了在车辆从停止启动时防止出现引擎驱动轮加速滑移的危险，就需要转换到四轮驱动状态，因而离合器就需要处于啮合的状态。
当从停止状态开始启动时，负载会对应于加速踏板被踩下的量而被加到发电机，从而产生电能。所产生的电能驱动了电动机，所以车辆就会以四轮驱动状态从停止开始启动。
根据上文所述，熟悉技术的人都会从本公开中清楚对一个改进的车辆控制设备的的需要。本发明就是关于技术中的这个以及其它一些需求，熟悉技术的人将从本公开中清楚地看到这一点。
已经发现，当通过啮合离合器以及驱动电动机驱动轮来从一个离合器松开状态转换到四轮驱动状态时，电动机在啮合离合器之前是闲置的，离合器的发动机一边的旋转速度会一直增加到与车轮一边的旋转速度吻合为止，离合器就会在两个速度吻合时被啮合。这是一个普通的防冲击的措施。
然而，对于判断上述旋转速度是否吻合非常重要的旋转速度传感器却不能够检测非常低的速度(例如，车辆速度小于1.5km/h)。当检测失灵时，就必须通过该点之前的加速和减速时间序列来估计速度。此外，由于增加的成本，要想在再次能够检测到旋转速度时还检测旋转速度方向是不可行的。在现有状况下，所检测到的旋转速度的旋转方向是未知的，所以唯一的资源就是基于驾驶者的行驶方向指令(在自动传动的情况下，行驶范围D表示向前行驶方向，而行驶范围R表示反向行驶方向)来估计电动机驱动轮的旋转方向，这将会产生下面所要解释的问题。
例如，考虑这样的情况，车辆停在一个上坡路段上且其传动系统处于驱动范围D。当要从停止开始启动时，驾驶者将他的脚从刹车板上抬起。当驾驶者即将踩下加速踏板时，车辆不能够依靠自动传动系统的手刹扭矩来保持停止状态，接着车辆就会作一些回滚(这通常被称为回滚)。
在这样的情况下，电动机驱动轮就会由于车辆的回滚而反向旋转(这以后被称为反向旋转)。这一回滚会一直持续到踩下加速踏板而使车辆开始前行为止。
然而，如果由于车轮没有发生加速滑移而使得离合器是松开状态，并且由于踩下加速踏板后引擎驱动轮发生了加速滑移，那么这些都将被检测到，然后控制器就会闲置电动机以使得离合器的输入和输出旋转速度吻合，在此基础上控制器将会啮合离合器。
偶然地，如果由于车辆发生了回滚而使得电动机驱动轮发生上述的反向旋转，而且又不能够检测到该旋转方向，那么控制器就会基于现在选择正处于驱动范围的事实错误地判断电动机驱动轮正在向前转动(这以后将被称为正常旋转)。这样，为了与该判断相一致，电动机就会在正常旋转方向上被闲置。
所以，尽管离合器的输入/输出旋转速度的绝对值是相等的，但离合器的车轮一边的旋转方向是反向旋转方向，而电动机一边的旋转方向是正常旋转方向。如果旋转方向不吻合，离合器的输入/输出速度差就会翻倍，从而导致啮合离合器时的巨大冲击。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目标就在于，能够鉴别电动机驱动轮的旋转方向。当车辆处于停止而啮合离合器时，电动机会在回滚的开始被电动机驱动轮所牵引。本发明的另一个目标在于提供一个能够通过利用反电动势的极性来鉴别旋转方向的设备，这是基于对所产生的具有对应于牵引方向的极性的反电动势的识别来完成的。
本发明的又一个目标在于提供一种用于电动机驱动轮的驱动控制设备，其中，上述鉴别结果将被用来解决本发明中的问题。
为此，本发明提供了一种车辆设备，包括：行驶方向指令判断部分，该部分被配置为判断是否已经发出向前行驶指令或反向行驶指令；电动机反电动势检测部分，该部分被配置为检测驱动第一车轮的电动机的反电动势；以及车轮旋转方向判断部分，该部分被配置为判断所述第一车轮的旋转方向是否与所述行驶方向指令判断部分所确定的车辆行驶方向指令相反，这一判断基于，由电动机反电动势检测部分所检测的反电动势的极性与所述行驶方向指令判断部分所确定的车辆行驶方向指令不相符。
本发明还提供了一种用于车辆的方法，包括：判断已经发出的车辆行驶指令是向前行驶指令还是反向行驶指令；检测驱动着车轮的电动机的反电动势；以及判断所述车轮的旋转方向是否与所判断的车辆行驶方向指令相反，这一判断基于，所述检测的反电动势的极性与所判断的车辆行驶方向指令不相符。
通过下面详细的描述，熟悉技术的人将会明白本发明的这些以及其它目标、特征、方面以及优点，下面的描述将会结合附图公开本
发明的优选实施例。
附图说明
现在将要参考作为原始公开的一个组成部分的附图：
图1是一个配备了车辆控制设备的混合型四轮驱动车辆的示意框图，该设备对应本发明第一实施例具有一个用于电动机驱动轮的旋转方向判断设备以及一个用于电动机驱动轮的驱动控制设备；
图2是一个引擎剩余扭矩计算程序流程图，该程序是由对应本发明第一实施例的混合型四轮驱动车辆驱动控制系统中的四轮驱动控制器来执行的；
图3是一个发电机控制程序的流程图，该程序是由对应本发明第一实施例的混合型四轮驱动车辆中的四轮驱动控制器来执行的；
图4是主例程的流程图，该例程是由对应本发明第一实施例的混合型四轮驱动车辆中的四轮驱动控制器来执行的，它表示了该混合型车辆的旋转方向判断处理以及驱动控制处理；
图5是一个与主例程中信号检测处理相关的子例程的流程图，所述主例程是用在对应于本发明第一实施例的混合型四轮驱动车辆中的；
图6是一个与主例程中回滚判断处理相关的子例程的流程图，所述主例程是用在对应于本发明第一实施例的混合型四轮驱动车辆中的；
图7是一个与主例程中离合器啮合请求判断相关的子例程的流程图，所述主例程是用在对应于本发明第一实施例的混合型四轮驱动车辆中的；
图8是一个与主例程中发动机输出控制处理相关的子例程的流程图，所述主例程是用在对应于本发明第一实施例的混合型四轮驱动车辆中的；
图9是一个与主例程中离合器控制输出决策处理相关的子例程的流程图，所述主例程是用在对应于本发明第一实施例的混合型四轮驱动车辆中的；
图10是一个解释性的图，它说明了根据本发明第一实施例的后轮驱动发动机旋转方向、反电动势以及发动机场方向(行驶方向指令)之间的关系；
图11是一个示范性的时序图，它说明了根据本发明第一实施例的电动机驱动车辆的旋转方向判断设备以及电动机驱动车辆的驱动控制设备的操作；
图12是一个根据本发明第二实施例对应于图8中子例程的发动机输出控制处理流程图；
图13是一个根据本发明第二实施例对应于图9中子例程的离合器控制输出决策流程图；以及
图14是一个示范性的时序图，它说明了根据本发明第二实施例的电动机驱动车辆的旋转方向鉴别设备以及电动机驱动车辆的驱动控制设备的操作。
具体实施方式
现在，本发明的优选实施例将通过参考附图来解释。下文对本发明实施例的描述只是用来说明，而不是用来限制本发明，对本发明的限制是由所附的权利要求和与它们等效的内容来限制的，这些对于熟悉技术的人士是明显的。
第一实施例
首先参考图1，该图表示了一个混合型四轮驱动车辆，该车配备有根据本发明的车辆控制设备。图1是一个配备有车辆控制设备的混合型四轮驱动车辆的框图，根据本发明第一实施例，该设备具有一个用于电动机驱动轮的旋转方向决定设备以及一个用于电动机驱动轮的驱动控制设备。在图1所示的本实施例中，根据本发明的车辆具有被一个内燃机或主驱动源2驱动的左前轮1L和右前轮1R，以及被一个电动机或从驱动源4驱动的左后轮3L和右后轮3R，所述电动机最好是一个直流(DC)电动机。这样，前轮1L和1R就被作为主动轮，而后轮3L和3R就被作为从动轮。换句话说，该车辆是基于一个前引擎、四轮驱动的车辆(F/F车辆)，当需要四轮驱动模式时，它其中的内燃机2会驱动左前轮1L和右前轮1R，电动机4会驱动左后轮3L和右后轮3R。
内燃机2的输出扭矩的一部分通过传动系统被传送到左前轮1L和右前轮1R，该传动系统按传统方式配备有一个扭矩转换器和一个差动齿轮6。一个环形驱动带7将来自内燃机2的功率传送给一个向电动机4提供电能的专用发电机8。这样，内燃机2所产生的输出扭矩的一部分就通过环形驱动带7传送给了发电机8，以向电动机4提供电能。发电机8的旋转速度等于内燃机2的旋转速度和环形驱动带7的滑轮比的乘积。对应于由四轮驱动控制器9调整的场电流Ifh，一个发电扭矩被加在内燃机2上，发电机8会对应于负载扭矩产生电能。
下面解释了由电动机4来驱动后轮的系统。该系统基本上与日本专利申请No.2002-218605中所公开的电动机四轮驱动车辆是相似的。
发电机8所产生的电能由电线10通过中继器11提供给了后轮驱动电动机4。
发电机8产生的电压可以通过电线10加载到电动机4上。在电动机4和发电机8之间的电线10中提供有一个中继器11。当出现发电机8的一个控制失败时，来自四轮驱动控制器9的一个指令将会使中继器11切断电线10，甚至当由于不需要后轮驱动而导致四轮驱动控制器9没有给发电机8加上一个发电负载时，即使永磁铁产生了一些电能，该切断都会使得所产生的电能不能加载到电动机4上。
电动机4的驱动轴是采用传统的方式通过一个减速装置12、一个内置离合器13以及一个差动齿轮14连接到后轮3L和3R的。电动机4的输出扭矩按照减速装置12的齿轮比增大。如果离合器13被啮合，那么增加的扭矩就通过差动齿轮14被分配并输出到左后轮3L和右后轮3R。
离合器13的啮合和松开以及电动机4的旋转方向和驱动扭矩都是由四轮驱动控制器9来控制的。离合器13最好是一个能够响应由四轮驱动控制器9发出的指令的电磁离合器。当然，一个电控制的液压离合器也可以在一定的情况下用作离合器13以实现本发明。这样，离合器13就将来自电动机4的扭矩以一定的传送速率传送给后轮3L和3R，所述传送速率就对应着四轮驱动控制器9所产生的离合器控制指令。当离合器13被啮合，该车辆就处于一个四轮(多轮)驱动状态，在该状态下，所有轮子1L，1R，3L以及3R都能被驱动。当离合器13被松开，该车就处于一个二轮(非全部轮子)驱动状态，在该状态下只有前轮1L和1R被内燃机2驱动。
对电动机4的控制，四轮驱动控制器9通过调整供给电动机4的场电流Ifm来控制发动机驱动扭矩，还通过该场电流Ifm的方向来控制发动机旋转方向。
四轮驱动控制器9通过接收代表了现有驱动状况的多个输入信号，来实施上述的对电动机4、发电机8、中继器11以及离合器13的控制。特别地，四轮驱动控制器9接收的信号来自一个四轮驱动开关21、一个车轮速度传感器组22、一个电动机旋转速度传感器22、一个抑制开关24以及一个加速器位置开启程度传感器25。四轮驱动开关21给出的输入信号指示了该车是处于四轮驱动使能模式还是处于一个二轮驱动固定模式。车轮速度传感器组22给出的输入信号分别检测了左右前轮1L和1R中每一个的车轮速度VWFL和VWFR，以及左右后轮3L和3R中每一个的车轮速度VWRL和VWRR。电动机传感器23给出的输入信号检测了后轮驱动电动机4的转速Nm，所以也就成为了本发明的电动机转速检测部分。抑制开关24给出的输入信号检测了自动传动系统5的一个选择驱动范围信号RNG(驾驶者的移动方向指令)，看该信号是处于前向驱动范围D还是处于反向驱动范围R。加速器位置开启程度传感器25检测了加速器踏板踩下的量APO或者节流阀开启程度的大小，这一检测依赖于所使用传感器的类型，例如加速器踏板传感器或者节流阀传感器。
此外如下文所要解释的，当驾驶者打开四轮驱动开关21，四轮驱动控制器9决定需要四轮驱动，然后就会自动地进行电动机四轮驱动。更进一步，当驾驶者关闭四轮驱动开关21，四轮驱动控制器9将连续地进行二轮驱动，也就是用引擎2只驱动两个前轮1L和1R。
如图2所示，四轮驱动控制器9最好包括一个带有4WD控制程序的微型计算机，如下文所述，该程序根据内燃机2、电动机4以及发电机8来进行操作性的设置和安排，以控制由内燃机2加在左右前轮1L和1R上的扭矩，以及由电动机4加在左右后轮3L和3R上的扭矩。该四轮驱动控制器9还可以包括其它传统部件，例如一个输入接口电路，一个输出接口电路，以及诸如ROM(只读存储器)和RAM(随机访问存储器)设备这样的存储设备。存储器电路存储了处理结果以及控制程序。四轮驱动控制器9的RAM存储了操作标记的状态以及控制程序的多个控制数据。四轮驱动控制器9的ROM存储了控制程序的多个操作。四轮驱动控制器9能够根据控制程序选择性地控制驱动力控制设备中的任意部件。从本发明的公开中，熟悉技术的人士应该很清楚地知道四轮驱动控制器9的精确结构和算法可以是能够实现本发明功能的硬件和软件的任意组合。换句话说，权利要求中所用的条款“装置加功能”应该包括这样的任意结构，所述结构含有但不限于能够实现“装置加功能”条款的硬件和/或算法或软件。此外，权利要求中所示用的术语“器件”和“部分”应该包括任何结构，也就是单独的硬件、单独的软件或硬件和软件的结合。
作为驱动控制部分的四轮驱动控制器9调整了发电机8的场电流，从而也就调整了发电机8加在引擎2上的负载。发电机产生的电压对应着所施加的负载扭矩。这样，由于发电机8的场电流而产生的发电机8加在内燃机上的负载就被四轮驱动控制器9所调整，从而用以产生对应于负载扭矩的电压。然后，发电机8就产生与该负载扭矩成比例的电动势。
下文解释了由四轮驱动控制器9实现的基本四轮驱动控制。如图2中的剩余扭矩计算过程所示，四轮驱动控制器9首先计算内燃机2的剩余扭矩，该剩余扭矩是指对应于发生在前轮1L和1R(引擎驱动轮)的加速滑移的扭矩。图2中的流程图构成了四轮驱动控制器9中的剩余扭矩计算部分9a。
首先，第一步S1从车轮速度传感器组22所检测到的前轮速度VWFL和VWRR中计算出平均前轮速度VWF，还从同样由车轮速度传感器组22所检测到的后轮速度VWRL和VWRR中计算出平均后轮速度VWR。
滑移速度ΔVf可以按下面的方式计算。平均前轮速度VWF(左前轮1L和右前轮1R速度的平均值)以及平均后轮速度VWR(左后轮3L和右后轮3R速度的平均值)是使用下面的方程(1)和(2)计算的：
VWF＝(VWFL+VWFR)/2                        (1)
VWR＝(VWRL+VWRR)/2                        (2)
然后就计算左右前轮1L和1R(引擎驱动轮)的滑移速度ΔVf。
现在，前轮1L和1R的滑移速度(加速滑移幅度)ΔVf是通过平均前轮速度VWF和平均后轮速度VWR之间的差来计算的，这就如下面的方程(3)所示：
ΔVf＝VWF-VWR                             (3)
接着在步骤S2中，四轮驱动控制器9通过确定左右前轮1L和1R的滑移速度ΔVf是否大于等于一个预设的值，例如3km/h，来确定左右前轮1L和1R是否正在发生加速滑移。这样，步骤S1和S2就组成了一个加速滑移检测部分，该部分评价了由内燃机2所驱动的前轮1L和1R是否发生了加速滑移。
如果四轮驱动控制器9确定滑移速度ΔVf小于3km/h，那么就假定没有发生加速滑移以及没有多余的引擎输出，所以控制就会在不做进一步处理的情况下中止。
在步骤S3中，当存在一个如第二步S2中由滑移速度ΔVf大于等于3km/h所确定的加速滑移时，对应于前轮1L和1R的引擎剩余扭矩，也就是需要用来控制或抑制加速滑移的吸收扭矩T(ΔVf)，就通过方程(4)来计算。该吸收扭矩TΔVf是一个与加速滑移幅度成正比的量。
TΔVf＝K1×ΔVf                        (4)
其中：K1是一个从试验或类似的方式所获得的增益。
接着在步骤S4中，发电机8的电流负载扭矩Tg被导出。进一步在步骤S5中，发电机8的目标发电负载扭矩Th通过计算电流负载扭矩Tg与吸收扭矩T(ΔVf)的和而被导出。
在步骤S6中，四轮驱动控制器9判断了可以从轮速VWFL、VWFR、VWRL以及VWRR导出的车轮速度是不是小于一个预设的电动机过旋转车辆速度(例如30km/h)，该速度是在离合器13被啮合时电动机4处于过旋转的速度范围的最低限。
如果车轮速度大于或等于发动机过旋转车辆速度，那么电动机4就在过旋转，这会导致电动机4的耐用性降低。所以，当车辆行驶在高于预设的发动机过旋转车辆速度时，就不采用四轮驱动。换句话说，当车辆行驶在高于预设的发动机过旋转车辆速度时，四轮驱动控制就在不做进一步处理的情况下被终止。然而，如果车辆的行驶速度低于预设的发动机过旋转车辆速度，那么控制就进行到步骤S7，在步骤S7中导出了发电机8的最大负载扭矩。
接着在步骤S8中，四轮驱动控制器9判断了发电机8的目标发电负载扭矩Th是否大于或等于最大负载扭矩Thmax。如果目标产生负载扭矩Th大于或等于最大负载扭矩Thmax，也就是说Th≥Thmax为真，那么目标产生扭矩Th就被限制在该最大负载扭矩Thmax，也就是说Th＝Thmax，该值是可行的极限。如果目标产生负载扭矩Th小于最大负载扭矩Thmax，也就是说Th＜Thmax为真，那么处理就会中断，而目标产生负载扭矩Th就会在没有进一步处理的情况下采用步骤S5所导出的值。
此外，对图2所给出的发电机8的目标产生负载扭矩Th的导出方法的解释仅仅适用于引擎驱动轮1L和1R的加速滑移增加的情况。然而，如果存在引擎驱动轮1L和1R将要出现加速滑移的危险，或者如果引擎驱动轮1L和1R处于一个小于等于预设速度的低速状态，那么需要用来实现电动机四轮驱动的发电机8的目标发电负载扭矩Th就会根据车辆工作情况而被计算出来。
对应于图3中所述的发电机控制程序，四轮驱动控制器9基于上面导出的发电机8的目标产生负载扭矩Th来控制发电机8以及电动机4。图3的流程图组成了四轮驱动控制器9的一个发电机控制部分9b。
在步骤S11中，四轮驱动控制器9通过判断发电机8的目标产生负载扭矩Th是否为正来判断是否存在对电能产生的需求。如果不需要产生电能，那么控制就中止。这样，发电机8的产生负载就没有加到内燃机2上，同时离合器13就被置于一个松开的状态。
如果存在对电能产生的需求，那么控制就会进行到步骤S12，在该步骤中，目标电动机场电流Ifm会基于一个预设的表格从转速Nm被计算出来。然后，该计算得到的Ifm被当作一个控制指令送到电动机4。
同时，尽管没有表示出来，当离合器13的输入/输出转速被判断是吻合的时候，离合器13就被啮合，这将允许电动机4的旋转能够被后轮3L和3R所传送。
如图3所示，在步骤S12中，如果电动机旋转速度Nm小于等于一个预设的旋转速度，那么相对于电动机4的转速Nm的目标电动机场电流Ifm就会采用固定的预设电流值。如果电动机旋转速度Nm升高到大于预设转速情况，那么电动机4的场电流Ifm就会通过熟知的弱场控制方法而被减小。
上述情况的原因如下。如果电动机4达到一个很高的旋转速度，那么发动机扭矩就会由于发动机4中反电动势E的感生电压的增大而降低。如果电动机旋转速度Nm变得大于或等于一个预设的值，那么流向电动机4的电流就会增大，这样就可以通过降低电动机4的电动机场电流Ifm来获得所需的电动机扭矩Tm，从而降低了电动机4的反电动势E。
接着在步骤S13中，电动机4的反电动势E就可以基于一个预设的表格，从通过上文导出的目标电动机场电流以及从电动机4的转速Nm中被计算出来。
进一步，在步骤S14中计算了对应于产生负载扭矩Th的目标发动机扭矩Tm。接着，在步骤S15中计算了目标电枢电流Ia，该电流是目标发动机扭矩Tm以及目标电动机场电流Ifm的函数。接着，步骤S16采用下面的方程(5)从目标电枢电流Ia、总电阻R以及发动机反电动势E计算出发电机8的目标电压。
V＝Ia×R+E                            (5)
四轮驱动控制器9采用了反馈控制来控制发电机8的场电流Ifh，这样发电机的真实电压就变成了上文导出的目标电压。
上文讨论的由四轮驱动控制器9所执行的控制对应了正常的电动机四轮驱动控制。下面将要详细讨论根据本发明的电动机驱动轮3L和3R的旋转方向辨别过程和驱动控制过程。
图4至9表示了本发明的一个实施例。图4是一个表示了电动机驱动轮的旋转方向辨别过程以及驱动控制过程的主例程。
参考图4，在步骤S20中，四轮驱动控制器9执行了图5中所表示的信号检测处理。在步骤S30中，四轮驱动控制器9执行了图6中所表示的回滚判断处理。在步骤S60中，四轮驱动控制器9执行了图7中表示的离合器啮合请求判断处理。在步骤S70中，四轮驱动控制器9执行了图8中表示的发动机输出控制处理。在步骤S90中，四轮驱动控制器9执行了图9表示的离合器控制输出决策处理。
在步骤S21中，当进行图5所示的信号检测处理时，四轮驱动控制器9首先基于一个选择的驱动范围信号RNG来检测驾驶者，看驾驶者是令自动传动系统5行驶在诸如前向驱动范围D的向前的方向上，还是令自动传动系统5行驶在诸如反向驱动范围R的反方向上。
在图5的对应了本发明反电动势检测部分的步骤S22中，检测了在图3中所导出的电动机4的发动机反电动势E。在对应于本发明发动机旋转速度检测部分的步骤S23中，检测了由传感器23所测量的电动机4的旋转速度Nm。
接着，和图2中的步骤S1一样，在步骤S24和S25中检测了平均前轮速度VWF，该速度能够从车轮速度传感器组22所测出的前轮速度VWFL和VWFR导出；还检测了平均后轮速度VWR，该速度能够从车轮速度传感器组22所测出的后轮速度VWRL和VWRR导出。
最后在步骤S26中，图3中的步骤S12所导出的目标电动机场电流Ifm被作为电动机4的场电流而被测出。
图6详细地讨论了图4的步骤S30中进行的回滚判断处理。首先在步骤S31中将后轮3L和3R的平均后轮速度VWR与车辆停止判断速度(例如|2|km/h)进行了比较，由于引擎没有被驱动，所述后轮没有发生加速滑移。如果后轮平均速度VWR大于等于车辆停止判断速度，那么车辆就被判断是在行驶。如果后轮平均速度VWR小于车辆停止判断速度，那么车辆就被判断是停止的。
将诸如|2|km/h这样的速度指定为停止车辆判断速度的原因在于要分配一个比车轮速度检测极限稍大的车辆速度，所述车轮速度检测极限大约是1.5km/h。
在步骤S31中，当判断车辆是停止时，控制就通过步骤S32进行到步骤S34。在步骤S32中，回滚标记FRB被复位到0。在步骤S33中，用来作回滚判断的离合器13的啮合保持标记CLH被置为1。在步骤S34中，也是用来作回滚判断的回滚判断请求标记FDU被设为1。
当判断车辆正行驶在步骤S31时，四轮驱动控制器9基于回滚判断请求标记FDU在步骤S35中判断是否存在一个回滚判断请求。
在这里，回滚判断请求标记FDU是一个用来存储判断结果的标记，其中每当车辆停止该标记就在步骤S34中被设成1，于是就作出了对回滚判断的请求；如下文所讨论的，在车辆行驶的开始，当判断了回滚的存在后该标记就被设成0，而回滚判断请求直到下次车辆停止时才会作出。
在步骤S35中，当四轮驱动控制器9判断回滚判断请求标记FDU为0(没有回滚判断请求)时，控制就会在不作进一步处理的情况下中止。
当四轮驱动控制器9在步骤S35中判断回滚判断请求标记FDU为1(存在回滚判断请求)时，四轮驱动控制器9就会判断在步骤S36到S38中是否满足了三个条件以作出回滚判断。
在步骤S36中，四轮驱动控制器9判断了电动机4以及电动机驱动轮3L和3R是不是被耦合在一个离合器被啮合的状态。此外，四轮驱动控制器9在步骤S37中判断了电动机4的旋转速度(大于或等于|200|rpm)是不是处于一个产生反电动势的速度。进一步，在步骤S38中，四轮驱动控制器9判断了场电流(大于等于|3|A)是否处于一个能让电动机4的场电流Ifm产生反电动势的值。
如果在步骤S36中判断离合器13没有处在啮合状态，或者如果在步骤S37中判断电动机速度小于|200|rpm，那么就没有满足回滚判断的条件，然后控制就会不作进一步处理而终止。这样就没有进行相关的判断(也就是回滚判断)。
在步骤S38中，如果四轮驱动控制器9判断电动机4的场电流Ifm小于|3|A，那么控制就会进行到步骤S39。
在步骤S39中，如果行驶方向指令处在向前的指令状态，那么控制就会进行到步骤S40，所述向前指令状态是由自动传动系统的选择驱动范围信号RNG来决定的。
在步骤S40中，处于正常旋转方向的一个场指令被赋给电动机4。
如果在步骤S39中判断的是一个反向指令状态，控制就会进行到步骤S41，在步骤S41中，处于反向旋转方向的一个场指令被赋给电动机4。
如果满足了步骤S38的条件，那么步骤S38就会将控制转向开始于步骤S42的回滚判断处理。在进行回滚判断处理的过程中，步骤S42首先判断电动机4的端电压E(反电动势)是正还是负。对发动机反电动势E极性的检测方法示于图10，即通过电动机驱动轮3L和3R对电动机4的牵引方向来检测。如果车轮向前旋转(电动机4正以正常旋转方向被牵引)，那么发动机反电动势E的极性就是正的。如果车轮反向旋转(电动机4正以反向旋转方向被牵引)，那么发动机反电动势E的极性就是负的。
在以上述方式确定了发动机反电动势E的极性之后，控制就会进行到步骤S43或步骤S44，在这两个步骤中，四轮驱动控制器9会根据自动传动系统的选择驱动范围信号RNG来判断驾驶者是给出了一个向前的行驶指令还是给出了一个反向的行驶指令。
相应地，步骤S43和步骤S44对应了本发明的一个行驶方向指令判断部分。
如果在步骤S42中判断了发动机反电动势E极性为正(后轮3L和3R以正常的旋转方向牵引电动机4)，而且在步骤S43中判断了自动传动系统的选择驱动范围是处于向前行驶驱动范围，那么就如同在图10中可以看到的，这两个判断是互相一致的。这样所作出的判断结果就是，电动机驱动轮3L和3R正以对应于选择驱动范围的方向旋转。所以，回滚标记FRB就在步骤S45中被复位成0以表示没有发生回滚。
如果四轮驱动控制器9在步骤S42中判断了发动机反电动势E极性为正(后轮3L和3R以向前的旋转方向牵引电动机4)，而且在步骤S43中四轮驱动控制器9判断了自动传动系统的选择驱动范围是处于反向行驶驱动范围，那么就如同在图10中可以看到的，这两个判断是不一致的。这样所作出的判断结果就是，电动机驱动轮3L和3R的旋转方向与选择驱动范围所对应的方向是相反的。所以，回滚标记FRB就在步骤S46中被置为1以表示存在回滚。
如果四轮驱动控制器9在步骤S42中判断了发动机反电动势E极性为负(后轮3L和3R以反向旋转方向牵引电动机4)，而且在步骤S44中四轮驱动控制器9判断了自动传动系统的选择驱动范围是处于向前行驶驱动范围，那么就如同在图10中可以看到的，这两个判断是不一致的。这样所作出的判断结果就是，电动机驱动轮3L和3R的旋转方向与选择驱动范围所对应的方向是相反的。所以，回滚标记FRB就在步骤S46中被置为1以表示存在回滚。
如果四轮驱动控制器9在步骤S42中判断了发动机反电动势E极性为负(后轮3L和3R以反向旋转方向牵引电动机4)，而且在步骤S44中四轮驱动控制器9判断了自动传动系统的选择驱动范围是处于反向行驶驱动范围，那么就如同在图10中可以看到的，这两个判断是互相一致的。这样所作出的判断结果就是，电动机驱动轮3L和3R正以对应于选择驱动范围的方向旋转。所以，回滚标记FRB就在步骤S45中被复位成0以表示没有发生回滚。
相应的，步骤S45以及步骤S46和步骤S42一起组成了本发明的电动机驱动轮旋转方向判断部分。
如上所述，如果回滚判断在车辆开始行驶后就中止，那么控制就会进行到步骤S47，在该步骤中，回滚判断请求标记FDU被置为0。从而，通过步骤S35中不做任何后续处理而中止，回滚判断结果会一直存储到在步骤S31作出下一个车辆停止判断为止。
在步骤S48中，由于回滚判断的中止而不再需要的离合器啮合保持标记CLH被复位成0。进一步在步骤S49中，由于回滚判断的中止而不再需要的电动机场电流被设成关闭，同时回滚判断处理中止。
图7详细描述了图4步骤S60中进行的离合器啮合请求判断处理。首先在步骤S61中，通过从前轮速度VWFL、VWFR的平均前轮速度VWF中减去后轮速度VWRL、VWRR的平均后轮速度VWR，就得到左右前轮1L和1R(引擎驱动轮)的滑移速度ΔVf。
接着在步骤S62中，四轮驱动控制器9通过判断左右前轮1L和1R的滑移速度ΔVf是否大于等于一个预设值，例如3km/h，来判断是否存在加速滑移。
如果四轮驱动控制器9判断滑移速度ΔVf小于3km/h，那么由于不存在加速滑移且后轮不需要由电动机4来驱动，控制就会进行到步骤S63。在步骤S63中，离合器13的啮合请求RCON被重置成0。
如果在步骤S62中判断滑移速度ΔVf大于等于3km/h，也就是存在加速滑移，那么后轮就需要由电动机4来驱动，所以控制就会进行到步骤S64。在步骤S64中，离合器13的啮合请求RCON被重置成1。这样，在离合器(13)的输入输出旋转速度实质上相等时，步骤S64所形成的离合器啮合控制部分就可以进一步被配置以允许离合器(13)的啮合。
这样，步骤S64就形成了本发明的离合器啮合控制指令部分，在需要用电动机4驱动车轮3L和3R时，该部分可以被配置为对置于电动机与车轮3L以及3R之间的离合器13发出啮合的指令。
图8更加详细地讨论了图4中步骤S70所执行的发动机输出控制处理。首先在步骤S71中，四轮驱动控制器9判断了离合器13的啮合请求RCON是否为1。在步骤S72中，四轮驱动控制器9判断了回滚标记FRB是否为0。如果在步骤S71中判定离合器啮合请求RCON为0(否)，或者如果在步骤S72中判定回滚标记FRB为1(存在回滚)，那么控制就会不做进一步处理而终止，而后轮就不会由电动机4驱动。
然而，如果在步骤S71中判定离合器啮合请求RCON为1(是)，且在步骤S72中判定回滚标记FRB为0(不存在回滚)，那么控制就会进行到步骤S73，如下文所述，在步骤S73中电动机会被驱动，所以后轮会被驱动。
换句话说，根据步骤S73中自动传动系统的选择驱动范围信号RNG所决定的行驶方向指令，控制会在发现处于向前指令的状态下进行到步骤S74，在该步骤中，处于正常旋转方向的场电流被加到电动机4上，同时电动机4被赋予了一个正常旋转指令。另一方面，如果发现是处于反向指令状态，控制就会进行到步骤S75，在该步骤中，处于反向旋转方向的场电流被加到电动机4上，同时电动机4被赋予了一个反向旋转指令。
接下来在步骤S76中，中继器11被打开，同时电线10被供能。进一步在步骤S77中，发电机8如图3所示被控制并产生电能，对应于所产生电能且处于与行驶方向指令相应方向的扭矩会驱动电动机4，使电动机4能够以对应于选择驱动范围的方向运转，这样的扭矩就是针对后轮3L和3R的输出，这里所述选择驱动范围是基于场方向指令的。这样，步骤S77就组成了电动机输出控制部分，该部分被配置为在离合器13根据离合器啮合指令部分(步骤S64)被啮合时，控制电动机4以产生一个方向与车辆行驶方向指令相对应的扭矩，所述车辆行驶方向指令是由行驶方向指令判断部分(步骤S43，S44)决定的。
如图9所示，下面将更加详细地描述图4中步骤S90所执行的离合器控制输出决策处理。首先在步骤S91中，四轮驱动控制器9判断离合器啮合保持标记CLH是否为0。
由于在离合器啮合保持标记CLH不为0的情况下必须恢复离合器13的啮合状态，所以控制就会进行到离合器13被啮合的步骤S92。
如果四轮驱动控制器9在步骤S91中判定离合器啮合保持标记CLH为0，那么控制就会进行到步骤S93，在该步骤中，四轮驱动控制器9判定了当时的离合器啮合请求RCON是否为1。如果离合器啮合请求RCON为0，那么控制就会进行到离合器13被松开的步骤S94。
如果在步骤S93中判定离合器啮合请求RCON为1，那么控制就会进行到步骤S95，在该步骤中四轮驱动控制器9通过判断回滚标记FRB是否为零来判断是否存在回滚。
如果回滚标记FRB为1，也就是说判定存在回滚，那么就算是步骤S93中对离合器啮合请求RCON的判定结果为1(也就是说存在一个离合器啮合请求)，控制也会进行到步骤S94。在步骤S94中，离合器13被松开，离合器13的啮合也就被禁止。
如果在步骤S95中，四轮驱动控制器判定回滚标记FRB为0，也就是说四轮驱动控制器判定不存在回滚，那么离合器13就会按下文所述被啮合和控制。
也就是说，在步骤S96中，转换值Nw由下面的方程(6)导出。
Nw＝Nm×Gm                            (6)
其中Gm是在电动机旋转速度Nm被转换为后轮旋转速度时，电动机4与差动齿轮(14)之间一点的减速比。
接着在步骤S97中使用后轮的有效半径计算出平均后轮速度VWR的后轮旋转速度转换值Nwr。
进一步在步骤S98中，四轮驱动控制器9通过判断平均后轮速度VWR的后轮旋转速度转换值Nwr与电动机旋转速度Nm的后轮旋转速度转换值Nw之间的差的绝对值是否小于一个诸如50rpm的预设值，来判断离合器13的输入/输出旋转速度是否几乎吻合。
如果离合器13的输入/输旋转速度不吻合，那么控制就会进行到步骤S99，在该步骤中离合器是松开的，所以也就是没有啮合的。在步骤S100中，是通过在离合器13的输入/输出旋转速度吻合的情况下通过啮合离合器13来缓冲由于啮合离合器13所带来的冲击。
图11的工作时间图解释了根据本实施例的电动机驱动轮3L和3R的旋转方向鉴别设备以及驱动控制设备的功能。
在图11的工作时间图所示的情况中，所驾驶的车辆是停在一个上坡路段上，驾驶者已经将自动传动系统5置于向前驱动范围(D)，当驾驶者将脚从刹车板移到加速踏板，然后企图在车辆向回滚动时通过踩下加速踏板来从停止状态起步的时间内，车辆发生了向回滚动。
从时间t1开始，平均前轮速度VWF以及平均后轮速度VWR表现出负值，这代表了上述车辆回滚所带来的反向行驶。例如，反向旋转对应着图示的时序发生变化。
如上所述，由于在车辆停止时离合器13是无条件啮合的，所以电动机4就被后轮3L和3R所牵引，且反向旋转，其旋转速度按减速装置12的齿轮减速比而增大，这就例如电动机旋转速度Nm所指示的。由于该旋转，电动机4产生了具有对应于电动机旋转方向的极性的反电动势E。
此外，电动机4还被提供有电动机场电流Ifm，该电流处于对应于驱动范围选择的正常旋转方向(图6的S40中)上。
在时间t2点，伴有车辆回滚的电动机4的反向旋转速度Nm达到了负200rpm(在图6的步骤S37中)，同时回滚判断条件以及其它一些条件(在图6的步骤S36和S38中)都被满足。此外，在t2还执行了图6中步骤S42到S46的回滚判断。
在图11中，发动机反电动势E的极性是负的，而选择驱动范围是处于驱动范围D，基于这样的矛盾可以看到，由于回滚，电动机驱动轮3L和3R的旋转方向是与行驶方向指令相反的。于是，如图11所示，回滚标记FRB就被设为1。
如图11所示，就在回滚判断中止的同时，通过在图6的步骤S48中重置离合器啮合保持标记CLH，离合器13被设定为松开状态。此外，如图11所示，通过在图6的步骤S49中(也可参考图11)关掉电动机场电流，发动机反电动势E被设成0。
在时间t3，引擎的输出随着加速器踏板的踩下而增大。进一步，在图11的时间t4之后，左右前轮1L和1R(引擎驱动轮)的平均前轮速度VWF增大且与平均后轮速度VWR相偏离。对电动机驱动轮3L和3R在这种情况下的驱动控制将在下面做出解释。
在上述情况中，由图7的步骤S61所导出的前轮滑移ΔVf(等于VWF-VWR)会像图11中所示，在时间t4后增大。在时间t5，当前轮滑移ΔVf变得大于等于设定值3km/h(在图7的步骤S62中讨论)时，由于需要转换成四轮驱动，就会出现离合器啮合请求RCON(图7的步骤S64)。
然而，在本实施例中，即使在时间t5存在一个离合器啮合请求(图9的S93)，如果在时间t2存在一个回滚判断(FRB＝1)(图9的步骤S95)，那么控制还是会进行到图9的步骤S94。如图11所示，在步骤S94中，离合器13被松开，同时离合器13的啮合被禁止。
所以，根据本实施例，即使由于出现引擎驱动轮1L和1R的加速滑移而导致对啮合离合器13的请求，离合器13的啮合也是被禁止的，所述加速滑移出现在如下间隔：由于在选择驱动范围D内的回滚，电动机驱动轮3L和3R的旋转方向与行驶方向指令相反。这样，就避免了在离合器13的输入和输出旋转方向相反的情况下啮合离合器13而发生的冲击问题。
显然，就算是发生了回滚也可以同样获得上述功能和效果，例如当车辆停在一个下坡路段上而前行，处于选择驱动范围R。
在本实施例中，当电动机4的反电动势E的极性与驾驶者所给出的车辆行驶方向指令(驱动范围D，驱动范围R)不吻合时，四轮驱动控制器9就会认为电动机驱动轮3L和3R正在以与驾驶者的行驶方向指令相反的方向旋转。所以，就可以通过一个简单的设置来鉴别电动机驱动轮3L和3R的旋转方向(回滚判断)，在这个简单的设置中检测了发动机反电动势E的极性，然后将该极性与驾驶者的行驶方向指令进行了比较。正如前面讨论过的，该鉴别的结果可以在重新啮合离合器13时解决冲击问题。
第二实施例
现在将要参考图12和13来解释对应第二实施例的车辆控制设备。考虑到第一与第二实施例的相似性，与第一实施例中的部分和步骤相同的第二实施例中的部分和步骤将会被赋予与第一实施例中相应部分和步骤的相同的附图标记。此外为了简洁，与第一实施例中的部分和步骤相同的第二实施例中的部分和步骤的描述将被省略。
第二实施例使用了与图4所示相同的主例程。在那里，步骤S20中的信号检测处理、步骤S30中的回滚判断处理以及步骤S60中的离合器啮合请求判断处理与图5、图6、图7分别所示的内容都是相同的。然而，图4中步骤S70所执行的发动机输出控制处理却被与图12所示相类似的过程所代替。此外，图4步骤S90中的离合器控制输出决策处理被与图13所示类似的过程所代替。
在第二实施例中，执行回滚判断的方式与第一实施例类似。然而，当使用该判断的结果来驱动和控制电动机驱动轮3L和3R时，如果发生了回滚，即使在出现啮合请求情况下，第一实施例也会通过禁止对啮合离合器13的请求来采取措施避免冲击。相反，当发生回滚时，第二实施例通过在驱动电动机4之后啮合离合器13的措施来避免冲击，这样做使得离合器输入和输出旋转的差别减小，从而输入和输出相吻合，所以第二实施例是不同的。
所以在第二实施例中，图8中的发动机输出控制处理被修改成图12所示的内容。图12中与图8相同的步骤被赋予了相同的附图标记。
如果在步骤S71中判断了离合器啮合请求RCON为0(否)，那么引擎驱动轮1L和1R就没有发生滑移，也就不需要采用电动机四轮驱动。所以，控制就会不做任何处理而终止，后轮也就没有被电动机4所驱动。
然而，当四轮驱动控制器9在步骤S71中判断了离合器啮合请求RCON为1(是)，而且四轮驱动控制器9在步骤S78中判断离合器13处于啮合状态。可替换地，当四轮驱动控制器9在步骤S71中判断离合器啮合请求RCON为1(是)，且四轮驱动控制器9在步骤S72中判断回滚标记FRB为0(设有回滚)，那么即使四轮驱动控制器9在步骤S78中判断离合器13处于松开的状态，本发明所要解决的离合器啮合冲击问题也不会出现。所以控制就会进行到步骤S73，如下文所述，就可以通过驱动电动机4来驱动后轮。
换句话说，如果在步骤73中基于自动传动系统的选择范围信号RNG所判断的行驶方向指令是处于向前指令状态，那么正常方向中的场就会在步骤S74中被加到电动机4上，同时也就给了电动机4一个正常旋转指令。如果是处在反向指令状态，那么控制就会进行到步骤S75，在步骤中反向方向的场被加到电动机4上，同时也就给了电动机4一个反向旋转指令。
接下来在步骤S76中，中继器11被打开，同时电线10被供能。进一步在步骤S77中，发电机8如图3所示被控制并产生电能。进一步，电动机4被驱动，驱动的速度对应了由场方向指令选择的驱动范围，这样，对应于产生电能的且处于对应于行驶方向指令的方向上的扭矩就被输出到电动机驱动轮3L和3R。
当在步骤S71中判断离合器啮合请求RCON为1(是)，在步骤S78中判断离合器处于松开的状态，且在步骤S72中判断回滚标记FRB为1(存在回滚)，那么离合器13就会啮合，此时离合器13的输入和输出旋转方向是相反的，这就导致出现了本发明希望解决的离合器啮合问题。所以，控制就会进行到步骤S79。如下所述，在步骤S79中电动机4被驱动，这样就会使得离合器13的输入与输出旋转方向相同，也就可以减小啮合离合器13时的冲击。
主要地，基于步骤S79从自动传动系统的选择驱动范围信号RNG中所判断的行驶方向指令，控制会在该指令为向前指令状态的情况下进行到步骤S80，在该步骤中，对应回滚判断，会给电动机4加上一个反方向的场，同时也就给了电动机4一个反向旋转指令。如果处于反向指令状态，控制就会进行到步骤S81，在该步骤中，对应回滚判断，会给电动机4加上一个正常方向的场，同时也就给了总电阻R一个正常方向旋转指令。这样，步骤S79、S80以及S81就组成了离合器啮合控制部分，该部分被配置为驱动电动机4，驱动的方向对应了车轮3L和3R的旋转方向，这样该部分就允许了在车轮3L和3R的旋转方向与车辆行驶方向指令相反情况下啮合离合器13，其中所述车辆行驶方向指令是由行驶方向指令判断部分(步骤S43、S44)所决定的。
随后在步骤S76中，中继器11被打开，同时电线10被供能。进一步在步骤S77中，发电机8如图3所示被控制并产生电能。电动机4被驱动，以输出一个对应了所产生的电能的且处于发动机场的方向上的扭矩。
接着，图13详细描述了离合器控制输出决策处理。除了删除了图9中的步骤S95以外，本实施例的处理与图9所示的是一样的。图13中与图9相同的步骤被赋予了相同的附图标记。
由于当四轮驱动控制器9在步骤S91中判断离合器啮合保持标记CLH不为0时必须存储离合器13的啮合状态，所以控制就会进行到啮合离合器13的步骤S92。
如果四轮驱动控制器9在步骤S91中判断离合器啮合保持标记CLH为0，那么控制就会进行到步骤S93，在该步骤中四轮驱动控制器9判断了当时的离合器啮合请求RCON是否为1(是)。如果离合器啮合请求RCON为0，那么控制就会进行到松开离合器13的步骤S94。
如果在步骤S93中判断了离合器啮合请求RCON为1，那么就会在步骤S96中导出转换值Nw，这一过程是通过在电动机速度Nm被转换成后轮旋转速度时计算一点的转换值Nw(也就是，Nw＝Nm×Gm)来实现的。接着在步骤S97中使用后轮有效半径计算了平均后轮速度VWR的后轮旋转速度转换值Nwr。
进一步在步骤S98中，四轮驱动控制器9通过判断平均后轮速度VWR的后轮旋转速度转换值Nwr与电动机旋转速度Nm的后轮旋转速度转换值Nw之间的差的绝对值是否小于一个诸如50rpm的预设值，来判断离合器13的输入/输出旋转速度是否几乎吻合。
如果离合器13的输入/输旋转速度不吻合，那么控制就会进行到步骤S99，在该步骤中离合器是松开的，所以也就是没有啮合的。步骤S100通过了在离合器13的输入/输出旋转速度吻合的情况下啮合离合器13，来缓冲由于啮合离合器13所带来的冲击。
图14的工作时间图解释了根据上述实施例的电动机驱动轮3L和3R的旋转方向鉴别设备以及驱动控制设备的操作。
与图11一样，在图14的工作时间图所示的情况中，驾驶者已经将自动传动系统5置于向前驱动范围(D)，所驾驶的车辆是停在一个上坡路段上，当驾驶者将脚从刹车板移到加速踏板，然后企图在车辆向回滚动时通过踩下加速踏板来从停止状态起步的时间内，车辆发生了向回滚动。
正如下文所解释的，电动机驱动轮3L和3R的旋转方向鉴别与上述实施例的情况是一样的。
从时间t1开始，平均前轮速度VWF以及平均后轮速度VWR表现出负值，这代表了上述车辆回滚所带来的反向行驶。例如，反向旋转对应着图示的时序而发生变化。
如上所述，由于在车辆停止时离合器13是无条件啮合的，所以电动机4就被后轮3L和3R所牵引，且反向旋转，其旋转速度按减速齿轮12的齿轮减速比而增大，这就例如电动机旋转速度Nm所指示的。由于该旋转，电动机4产生了具有对应于电动机旋转方向的极性的反电动势E。
此外，电动机4还被提供有电动机场电流Ifm，该电流处于对应于驱动范围D选择的正常旋转方向(图6的S40中)上。
在时间t2点，伴有车辆回滚的电动机4的反向旋转速度Nm达到了负200rpm(在图6的步骤S37中)，同时回滚判断条件以及其它一些条件(在图6的步骤S36和S38中)都得到满足，在t2还执行了图6的步骤S42到S46中的回滚判断。
在图14中，发动机反电动势E的极性是负的，而选择驱动范围是处于驱动范围D，基于这样的矛盾可以看到，由于回滚，电动机驱动轮3L和3R的旋转方向是与行驶方向指令相反的。于是，如图14所示，回滚FRB就被设为1。
如图14所示，就在回滚判断中止的同时，通过在图6的步骤S48中重置离合器啮合保持标记CLH，离合器13被设定为松开状态。此外，如图14所示，通过在图6的步骤S49中(也可参考图14)关掉电动机场电流，发动机反电动势E被设成0。
在时间t3，引擎的输出随着加速器踏板的踩下而增大。进一步，在图14的时间t4之后，左右前轮1L和1R(引擎驱动轮)的平均前轮速度VWF增大且与平均后轮速度VWR相偏离。对电动机驱动轮3L和3R在这种情况下的驱动控制将在下面做出解释。
在上述情况中，由图7的步骤S61所导出的前轮滑移ΔVf(等于VWF-VWR)会像图14中所示，在时间t4后增大。在时间t5，当前轮滑移ΔVf变得大于等于设定值3km/h(在图7的步骤S62中讨论)时，由于需要转换成四轮驱动，就会出现离合器啮合请求RCON(图7的步骤S64)。
然而，如图14所示，在本实施例中，除非四轮驱动控制器9在图13的步骤S98中判定了离合器13的输入/输出旋转差(Nwr-Nw)小于预设值50rpm，否则，即使在时间t5存在一个离合器啮合请求(图13的步骤S93)，离合器13也不会在图3的步骤S99中松开或者啮合。
进一步，在本实施例的这个时间段内，作为对在图14中时间t2时图12的步骤S72中所作的回滚存在判断的响应，控制会顺序地进行到步骤S79、步骤S80、步骤S76以及步骤S77。这样的结果就是，由于反向方向场，电动机4处于驱动范围D，如在图14中就表现为电动机场电流，作为对回滚判断的响应，电动机4就被赋予一个反向指令，然后控制就进行到步骤S77，步骤S77中产生指令以相同的方向驱动电动机4。
当出现回滚时，通过这种方式来驱动发动机，就可以让离合器13的发动机一边的旋转方向就变得与离合器13的后轮一边的旋转方向相同。此外，对发动机的驱动使得离合器13的发动机一边的旋转速度逼近后轮一边的旋转速度。
从而，当到达图14的时间t6时，也就是在图13的步骤S98判断了离合器的输入/输出旋转差(Nwr-Nw)小于预设值50rpm的时候，离合器就会如图14所示在图13的步骤S100中被啮合上。
所以，根据本实施例，当由于引擎驱动轮1L、1R发生滑移而出现对啮合离合器13的需求，而同时由于在选择驱动范围D的滑移，电动机驱动轮3L和3R的旋转方向与行驶方向指令相反，就可以通过闲置电动机4的方法来将离合器13的输入/输出旋转方向进行匹配，然后再进行啮合，从而实现对离合器13的无冲击的啮合。
相应地，正如发生回滚的情况，在离合器13的输入/输出旋转方向相反的状态下如果离合器13被啮合，那么所产生的大的冲击的问题就可以避免。
进一步，通过闲置电动机4的方法来将离合器13的输入/输出旋转的旋转方向进行匹配，以及将旋转速度进行匹配，这两者并不一定要结合起来。可以仅仅进行旋转方向匹配，从而在一定程度上获得上述的功能和效果。
显然，就算是发生了回滚也可以同样获得上述功能和效果，例如当车辆停在一个下坡路段上前行时，处于选择驱动范围R。
顺便提及的是，如果在图14中的时间t6离合器13被啮合上，控制就会从图12的步骤S78进行到步骤S73，然后到步骤S75、步骤S76以及步骤S77。如图14所示，电动机场电流Ifm被切换到对应于驱动范围D的正常方向场。在步骤S77所产生的电能以对应于驾驶者行驶方向指令的方向驱动电动机4，同时产生了在对应方向上的发动机扭矩。
因此，如上所述，即使在时间t5到t6离合器13的输入/输出方向是吻合的，发动机4的输出扭矩也会在离合器13的啮合时间t6可靠地与驾驶者的行驶方向指令相匹配。此外，如果在啮合离合器13时，电动机4输出的扭矩方向与驾驶者的行驶方向指令相反，也可以减轻乘客的不舒适的感觉。
这样就构成了根据任意一个实施例的电动机驱动轮3L和3R的旋转方向鉴别设备，它会在图6的步骤S37中发现电动机旋转速度Nm大于等于一个预设速度|200|rpm时，执行一个回滚判断(电动机驱动轮旋转方向判断)，它还会在电动机旋转速度Nm小于预设速度|200|rpm时禁止该判断。所以，当执行判断的时候，电动机反电动势E对应了足够进行判断的的电动机旋转速度，这时对反电动势E的极性的判断是准确的，所以判断的准确性就能够被提高。
此外，根据图6的控制程序，对电动机驱动轮3L和3R的旋转方向鉴别的判断结果(回滚判断)会一直被存储到车辆停止，当车辆重新开始行驶，该判断将被重新执行。所以判断结果总是保持在最近的状态，而且可以连续地和可靠地采取措施，通过使用判断结果来控制电动机驱动轮3L和3R的驱动，从而减轻冲击。
正如这里所用到的，下面这些方向性术语“向前，向后，上面，向下，竖直，水平，下面以及横向”以及其它类似的术语都指的是配备了本发明的车辆的方向。相应地，正如在描述本发明时一样，必须相对于配备了本发明的车辆来解释这些术语。
此外，权利要求书中所说的“装置加功能”必须包括能够用来实现本发明该部分功能的任何结构。
这里用到的程度术语“充分地”、“大约”以及“近似”都意味着修改项一个合理的偏移量，该偏移不会使最终结果发生显著改变。例如，如果偏移不会否定它所修改的词的含义，那么这些术语就可以被解释成对修改项的至少±5％的偏移。
本申请已经向日本专利申请No.2002-257639。因此，日本专利申请No.2001-257639整个公开都在这里用作参考。
尽管只选择了优选实施例来解释本发明，但熟悉技术的人士都清楚可以在此作很多改变和修改而不偏离有所附的权利要求所定义的范围。此外，前面所述的根据本发明的实施例描述只是用作解释，而不是用来限制由所附权利要求和等价内容所定义的本发明。这样，本发明的范围就不是由公开的实施例所限制的。

Claims (17)

1.一种车辆设备，包括：
行驶方向指令判断部分，该部分被配置为判断是否已经发出向前行驶指令或反向行驶指令；
电动机反电动势检测部分，该部分被配置为检测驱动第一车轮的电动机的反电动势；以及
车轮旋转方向判断部分，该部分被配置为判断所述第一车轮的旋转方向是否与所述行驶方向指令判断部分所确定的车辆行驶方向指令相反，这一判断基于，由电动机反电动势检测部分所检测的反电动势的极性与所述行驶方向指令判断部分所确定的车辆行驶方向指令不相符。
2.如权利要求1所述的车辆设备，还包括：
被配置为检测所述电动机旋转速度的电动机旋转速度检测部分；以及
判断控制部分，该部分允许车轮旋转方向判断部分在由所述电动机旋转速度检测部分检测到的电动机旋转速度大于等于指定速度时执行判断，而在上述电动机旋转速度小于该指定速度时禁止所述车轮旋转方向判断部分执行判断。
3.如权利要求1所述的车辆设备，其中，
所述车轮旋转方向判断部分还被配置为，保持由所述车轮旋转方向判断部分所作出的判断结果直到车辆停止，并且在车辆重新启动时重置该判断结果。
4.如权利要求1所述的车辆设备，还包括：
离合器啮合指令部分，该部分被配置为在需要用所述电动机驱动所述第一车轮时向位于所述电动机与所述第一车轮之间的离合器发出啮合指令；以及
离合器啮合禁止部分，该部分被配置为当所述车轮旋转方向判断所述部分判断车轮的旋转方向与所述行驶方向指令判断部分所判断的车辆行驶方向指令相反时，通过所述离合器啮合指令部分禁止所述离合器的啮合。
5.如权利要求1所述的车辆设备，还包括：
离合器啮合指令部分，该部分被配置为在需要用所述电动机驱动第一车轮时向位于所述电动机与所述第一车轮之间的离合器发出啮合指令；以及
离合器啮合控制部分，该部分被配置为当所述车轮旋转方向判断部分判断所述第一车轮的旋转方向与所述行驶方向指令判断部分所判断的车辆行驶方向指令相反时，在对应于所述第一车轮的旋转方向的方向上驱动所述电动机，然后通过所述离合器啮合指令部分允许所述离合器的啮合。
6.如权利要求5所述的车辆设备，其中，
所述离合器啮合控制部分还被配置为当所述离合器的输入和输出速度基本上相等时，使所述离合器啮合。
7.如权利要求5所述的车辆设备，还包括：
电动机输出控制部分，该部分被配置为当所述离合器根据所述离合器啮合指令部分而被啮合时控制所述电动机产生输出扭矩，该扭矩的方向对应于由所述行驶方向指令判断部分所判断的车辆行驶方向指令。
8.如权利要求1所述的车辆设备，还包括：
驱动第二车轮的内燃机；以及
由所述内燃机来驱动的发电机，该发电机产生用来驱动所述电动机的电能。
9.如权利要求8所述车辆设备，还包括：
剩余扭矩计算部分，该部分被配置为计算剩余扭矩，该剩余扭矩基本上对应于从内燃机传送到第二车轮的驱动扭矩超出第一车轮的道路表面反作用力极限扭矩的差值大小；以及
发电机控制部分，该部分被配置为当判断所述第二驱动轮发生了加速滑移时，控制所述发电机的发电负载扭矩以与第二车轮的加速滑移的大小基本上相对应。
10.如权利要求9所述车辆设备，其中：
所述发电机控制部分还被配置为基于所述剩余扭矩计算电动机扭矩。
11.如权利要求9所述车辆设备，还包括：
被配置为检测所述电动机旋转速度的电动机旋转速度检测部分；以及
判断控制部分，该部分允许所述车轮旋转方向判断部分在由所述电动机旋转速度检测部分检测到的电动机旋转速度大于等于指定速度时执行判断，而在上述电动机旋转速度小于该指定速度时禁止所述车轮旋转方向判断部分执行判断。
12.如权利要求9所述车辆设备，其中，
所述车轮旋转方向判断部分还被配置为，保持由所述车轮旋转方向判断部分所作出的判断结果直到车辆停止，并且在车辆重新启动时重置该判断结果。
13.如权利要求9所述的车辆设备，还包括：
离合器啮合指令部分，该部分被配置为在需要用所述电动机驱动所述第一车轮时向位于所述电动机与所述第一车轮之间的离合器发出啮合指令；以及
离合器啮合禁止部分，该部分被配置为当所述车轮旋转方向判断部分判断所述第一车轮的旋转方向与所述行驶方向指令判断部分所判断的车辆行驶方向指令相反时，通过所述离合器啮合指令部分禁止所述离合器的啮合。
14.如权利要求9所述的车辆设备，还包括
离合器啮合指令部分，该部分被配置为在需要用所述电动机驱动第一车轮时向位于所述电动机与所述第一车轮之间的离合器发出啮合指令；以及
离合器啮合控制部分，该部分被配置为当所述车轮旋转方向判断部分判断所述第一车轮的旋转方向与所述行驶方向指令判断部分所判断的车辆行驶方向指令相反时，在对应于所述第一车轮的旋转方向的方向上驱动所述电动机，然后通过所述离合器啮合指令部分来允许所述离合器的啮合。
15.如权利要求14所述的车辆设备，其中，
所述离合器啮合控制部分还被配置为当所述离合器的输入和输出速度基本上相等时，使所述离合器啮合。
16.如权利要求14中所述的车辆设备，还包括：
电动机输出控制部分，该部分被配置为当所述离合器根据所述离合器啮合指令部分被啮合时控制所述电动机产生输出扭矩，该扭矩的方向对应于由所述行驶方向指令判断部分所判断的车辆行驶方向指令。
17.一种用于车辆的方法，包括：
判断已经发出的车辆行驶指令是向前行驶指令还是反向行驶指令；
检测驱动着车轮的电动机的反电动势；以及
判断所述车轮的旋转方向是否与所判断的车辆行驶方向指令相反，这一判断基于，所述检测的反电动势的极性与所判断的车辆行驶方向指令不相符。
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