CN1496885A - 用于四轮驱动车辆的驱动力分配控制系统 - Google Patents

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Abstract

在用于四轮驱动车辆的功率分配控制系统中，4WD控制器以电子方式连接到用于控制转矩分配比的摩擦离合器。4WD控制器判断，当命令转矩大于或等于预先确定的阈值时，是否满足离合器输入转矩大于或等于预先确定的阈值的过去历史条件，并判断是否满足当前命令转矩大于或等于预先确定的阈值的命令转矩条件，还判断是否满足输入到摩擦离合器的转矩的输入方向被颠倒的转矩颠倒条件。当过去历史条件、命令转矩条件和转矩的颠倒条件都满足时，4WD控制器输出从当前命令转矩减少的噪声对抗命令转矩作为摩擦离合器的命令信号。

Description

用于四轮驱动车辆的驱动力分配控制系统
技术领域
本发明涉及用于四轮驱动车辆的驱动力分配控制系统，这种四轮驱动车辆带有叫做“传递离合器(transfer clutch)”的转矩分配摩擦离合器，通过该离合器，发动机功率(驱动转矩)以基于传递离合器的啮合力确定的所期望的分配比被传递给车辆的主驱动轮和辅助驱动轮。具体来说，本发明涉及一种能够降低噪声和振动的系统，在从四轮驱动车辆的直前驱动状态过渡到转弯状态期间传递离合器内可能会产生噪声和振动。
背景技术
众所周知，当在四轮驱动(4WD)车辆上从直前驱动状态切换到转弯状态时，由于前后轮之间的车轮转速差的吸收不足，会发生一种所谓的急转弯刹车现象。正如下文简要描述的，日本专利临时出版物N0.2001-253261(下文简称为“JP2001-253261”)讲述了对四轮驱动车辆所特有的急转弯刹车现象的避免。在JP2001-253261所描述的功率分配控制器中，基于转弯期间的车辆速度和施加于4WD车辆上的横向加速度，估计4WD车辆的转弯半径R。当估计的转弯半径R小于预先确定的阈值R0时，辅助驱动轮转矩与主驱动轮转矩的分配比被基于估计的转弯半径渐减地补偿，以便优化辅助驱动轮转矩与主驱动轮转矩的分配比，因此，可以避免急转弯刹车现象。
发明内容
当四轮驱动车辆在四轮驱动操作模式下转弯，从而辅助驱动轮(次驱动轮)的平均转速高于主驱动轮(主要驱动轮)的平均转速时，在发生急转弯刹车现象之前，在摩擦离合器内产生的噪声有增大的趋势，因为正到负输入转矩波动或者输入到辅助驱动轮的转矩输入方向被颠倒(下文简称为“转矩的颠倒”)。详细来说，在具有叫做“传递离合器”的转矩分配摩擦离合器的四轮驱动车辆中，通过该离合器，传递给辅助驱动轮的转矩与传递给主驱动轮的转矩的分配比可以通过改变离合器的啮合力来可变地调整，例如，从0∶100％到50％∶50％，在正常的直前驱动期间，驱动功率的源(发动机)产生的驱动力(驱动转矩)通过摩擦离合器传递或输入到辅助驱动轮。当从直前驱动状态过渡到转弯状态时，由于前后轮之间的转弯半径的差，充当辅助驱动轮的前轮的旋转得比充当主驱动轮后轮更快。结果，转矩从辅助驱动轮(前轮)传递回摩擦离合器。从辅助驱动轮传递回摩擦离合器的转矩在下文中简称为“逆流转矩”，因为在转弯时从辅助驱动轮传递回摩擦离合器的这样的转矩流的方向与从功率源通过摩擦离合器传递到辅助驱动轮的正常转矩流的方向相反。如果从辅助驱动轮侧传递和输入到摩擦离合器的逆流转矩的大小超过从功率源通过摩擦离合器传递到辅助驱动轮侧的输入转矩(正常转矩)的大小，则会发生从正输入转矩应用过渡到负输入转矩应用，即，前面所讨论的转矩的颠倒。换句话说，向辅助驱动轮施加的输入转矩的值从正变为负。此外，输入到辅助驱动轮的转矩的颠倒还意味着输入到摩擦离合器的转矩的应用流方向的颠倒。由于“转矩的颠倒”，即，输入到摩擦离合器的转矩的应用流方向的颠倒，摩擦离合器倾向于从扭曲状态切换到释放状态。一般来说，在正常的转矩应用期间，即，在正输入转矩应用期间的摩擦离合器扭曲状态下，由于扭转力矩，换句话说，扭转转矩，摩擦离合器的一个相对可旋转的摩擦-接触部分倾向于咬住并紧紧固定到另外一个相对可旋转的摩擦-接触部分。假设向辅助驱动轮施加的输入转矩的值从正变为负，因此发生了“转矩的颠倒”，摩擦离合器还可能暂时从两个相邻的相对可旋转的摩擦接触部分通过扭转力矩咬住并紧紧固定在一起的咬合状态(或耦合状态)切换到两个相邻的相对可旋转的摩擦接触部分彼此脱离以允许相对旋转的脱离状态(或松脱状态)。由于从正输入转矩应用过渡到负输入转矩应用，即，“转矩的颠倒”，而产生的摩擦离合器的瞬间的释放，实际可以通过强制地将咬住并紧紧固定在一起的至少两个相邻的相对可旋转的摩擦-接触部分彼此分开来达到。结果，当4WD转弯时，在发生急转弯刹车现象之前，在摩擦离合器内产生不希望的噪声(可听见和/或触知地察觉到的不希望有的声音)。
相应地，本发明的一个目的是提供用于四轮驱动车辆的驱动力分配控制系统，甚至在向辅助驱动轮施加的输入转矩的值从正变为负，并因此摩擦离合器暂时从至少两个相邻的相对可旋转的摩擦接触部分通过扭转力矩咬住并紧紧固定在一起的咬合状态切换到该相邻的相对可旋转的摩擦接触部分被强制地彼此脱离和分开的脱离状态，也能够防止在摩擦离合器内产生噪声和振动。
为了实现本发明的上述及其他目的，用于四轮驱动车辆的驱动力分配控制系统包括摩擦离合器，通过该摩擦离合器，驱动功率源所产生的驱动力基于车辆的操作条件以一个分配比被传递给主驱动轮和辅助驱动轮；以及被配置为以电子方式连接到摩擦离合器以便自动控制分配比的四轮驱动车辆控制器，该四轮驱动车辆控制器包括：转矩阈值设置部分，该部分设置转矩的下限，作为一个预先确定的转矩阈值，在该转矩下限之上，当输入到摩擦离合器的转矩的输入方向被颠倒时，在摩擦离合器内将产生噪声和振动；输入转矩过去历史条件判断部分，当在从命令转矩开始从零转矩水平上升到驱动力分配控制系统的当前执行周期的这段时间内摩擦离合器的命令转矩大于或等于预先确定的转矩阈值时，该部分判断，是否满足离合器输入转矩大于或等于预先确定的转矩阈值的过去历史条件；命令转矩条件判断部分，该部分判断，是否满足在当前执行周期产生的命令转矩的当前值大于或等于预先确定的转矩阈值的命令转矩条件；转矩的颠倒条件判断部分，该部分判断，是否满足输入到摩擦离合器的转矩的输入方向被颠倒的转矩颠倒条件；噪声对抗命令转矩计算部分，当过去历史条件、命令转矩条件和转矩的颠倒条件都满足时，该部分计算通过渐减地补偿命令转矩的当前值所获得的噪声对抗命令转矩；以及离合器命令转矩控制部分，当过去历史条件、命令转矩条件和转矩的颠倒条件都满足时，该部分向摩擦离合器输出对应于噪声对抗命令转矩的命令信号。
根据本发明的另一个方面，用于四轮驱动车辆的驱动力分配控制系统包括摩擦离合器，通过该摩擦离合器，驱动功率源所产生的驱动力基于车辆的操作条件以一个分配比被传递给主驱动轮和辅助驱动轮，以及被配置为以电子方式连接到摩擦离合器以便自动控制分配比的四轮驱动车辆控制器，该四轮驱动车辆控制器包括：转矩阈值设置装置，该装置设置转矩的下限，作为一个预先确定的转矩阈值，在该转矩下限之上，当输入到摩擦离合器的转矩的输入方向被颠倒时，在摩擦离合器内将产生噪声和振动；输入转矩过去历史条件判断装置，当在从命令转矩开始从零转矩水平上升到驱动力分配控制系统的当前执行周期的这段时间内摩擦离合器的命令转矩大于或等于预先确定的转矩阈值时，该装置判断是否满足离合器输入转矩大于或等于预先确定的转矩阈值的过去历史条件；命令转矩条件判断装置，该装置判断，是否满足在当前执行周期产生的命令转矩的当前值大于或等于预先确定的转矩阈值的命令转矩条件；转矩的颠倒条件判断装置，该装置判断，是否满足输入到摩擦离合器的转矩的输入方向被颠倒的转矩颠倒条件；噪声对抗命令转矩计算装置，当过去历史条件、命令转矩条件和转矩的颠倒条件都满足时，该装置计算通过渐减地补偿命令转矩的当前值所获得的噪声对抗命令转矩；以及离合器命令转矩控制装置，当过去历史条件、命令转矩条件和转矩的颠倒条件都满足时，该装置向摩擦离合器输出对应于噪声对抗命令转矩的命令信号。
根据本发明的再一个方面，提供一种使用摩擦离合器控制四轮驱动车辆的转矩分配比的方法，通过该摩擦离合器，驱动功率源所产生的驱动力基于车辆的操作条件以一个所期望的分配比被传递给主驱动轮和辅助驱动轮，该方法包括：设置转矩的下限，作为一个预先确定的转矩阈值，在该转矩下限之上，当输入到摩擦离合器的转矩的输入方向被颠倒时，在摩擦离合器内将产生噪声和振动，当在从命令转矩开始从零转矩水平上升到当前执行周期的这段时间内摩擦离合器的命令转矩大于或等于预先确定的转矩阈值时，判断是否满足离合器输入转矩大于或等于预先确定的转矩阈值的过去历史条件，判断是否满足在当前执行周期产生的命令转矩的当前值大于或等于预先确定的转矩阈值的命令转矩条件，判断是否满足输入到摩擦离合器的转矩的输入方向被颠倒的转矩颠倒条件，当过去历史条件、命令转矩条件和转矩的颠倒条件都满足时，计算通过渐减地补偿命令转矩的当前值所获得的噪声对抗命令转矩，当过去历史条件、命令转矩条件和转矩的颠倒条件都满足时，向摩擦离合器输出对应于噪声对抗命令转矩的命令信号。
通过阅读下面的参考附图进行的说明，本发明的其他目的和特点将变得容易理解。
附图说明
图1是说明用于4WD车辆的驱动力分配控制系统的第一个实施例的系统方框图。
图2是所显示的实施例的驱动力分配控制系统中包含的电气控制的联轴节的剖视图。
图3A-3C是显示所示出的实施例的驱动力分配控制系统的电气控制的联轴节中包含的凸轮机构的操作的说明性的视图。
图4A是显示在第一个实施例的驱动力分配控制系统中包含的4WD控制器内执行的联轴节传递转矩控制例程的流程图。
图4B是显示急转弯期间传递转矩计算例程的流程图。
图5是显示路面摩擦系数μ和预先确定的阈值α之间的关系的预先确定的特征曲线图。
图6A和6B是分别显示：(i)左前轮和右前轮转速VWfl和Vwfr的变化以及(ii)左前轮和右前轮转速和之间的车轮转速差|ΔVw|，以及预先确定的转矩颠倒标准左前轮和右前轮转速差ΔVw0(涉及图4A的步骤S49)的变化的特征曲线图。
图7A和7B是分别显示当4WD车辆从静止状态启动并同时转弯，没有噪声对抗(没有噪声预防控制)，也没有急转弯刹车现象对抗(没有急转弯刹车现象预防控制)时的：(i)后轮转矩和前轮转矩的特征曲线以及(ii)联轴节命令转矩的特征曲线的时间图。
图8A-8B是分别显示当4WD车辆从静止状态启动并同时转弯，没有噪声预防控制，而带有急转弯刹车现象预防控制时的(i)后轮转矩和前轮转矩的特征曲线以及(ii)联轴节命令转矩的特征曲线的时间图。
图9A-9B是分别显示当4WD车辆从静止状态启动并同时转弯，同时带有噪声预防控制和急转弯刹车现象预防控制时的：(i)后轮转矩和前轮转矩的特征曲线以及(ii)联轴节命令转矩的特征曲线的时间图。
图10是说明用于4WD车辆的驱动力分配控制系统的第二个
实施例的系统方框图。
图11A是显示在第二个实施例的驱动力分配控制系统中包含的4WD控制器内执行的联轴节传递转矩控制例程的流程图。
图11B是显示转向角度θ和预先确定的转矩颠倒标准转向角度θ0(涉及图11A的步骤S49′)的变化的特征曲线图。
图12是说明用于4WD车辆的驱动力分配控制系统的第三个
实施例的系统方框图。
图13是显示在第三个实施例的驱动力分配控制系统中包含的4WD控制器内执行的联轴节传递转矩控制例程的流程图。
具体实施方式
现在请参看附图，特别是参看图1，该图显示了本发明的驱动力分配控制系统，该控制系统在前发动机、四轮驱动车辆中进行例示，该四轮驱动车辆带有叫做“传递离合器”的转矩分配摩擦离合器，通过该离合器，无级地控制传递给辅助驱动轮(前轮)的转矩与传递给主驱动轮(后轮)的分配比，并通过改变离合器的啮合力可变地在0∶100％到50％∶50％之间调整。在图1中，引用符号1表示充当原动机(驱动功率的源)的内燃机。引用符号2表示变速器，引用符号3表示后螺旋轴，引用符号4表示后差速器，引用符号5表示左后轴驱动轴，引用符号6表示右后轴驱动轴。引用符号7和8分别表示左后轮和右后轮，两者都充当主驱动轮(主要驱动轮)。引用符号9表示传递装置，而引用符号10表示充当以电子方式控制的摩擦离合器或以电子方式控制的传递离合器的以电子方式控制的联轴节。联轴节10的离合器咬合力可以响应来自4WD控制器17(稍后描述)的命令信号(对应于联轴节命令转矩)以电子方式进行控制。引用符号11表示前螺旋轴，而引用符号12表示前差速器。引用符号13表示左前轴驱动轴，而引用符号14表示右前轴驱动轴。引用符号15和16分别表示左前轮和右前轮，两者都充当辅助驱动轮(次驱动轮)。ABS控制器18的输入接口与左前、右前、左后和右后车轮转速感传器20、21、22和23电连接，以从这些车轮转速感传器接收信号，分别检测或监视左前、右前、左后和右后车轮转速Vwfl、Vwfr、Vwrl和Vwrr，它们统称为Vw。另一方面，发动机控制器19的输入接口与加速器开度传感器24和发动机转速传感器25电连接，以从传感器24和25接收信号，分别检测或监视加速器开度Acc和发动机转速Ne。4WD控制器17、ABS控制器18和发动机控制器19通过LAN通信线路或用于相互通信的数据链路彼此进行通信。在图1所示的前发动机四轮驱动车辆中，在基本的后轮传动模式下，功率(驱动转矩)从发动机1经由变速器2通过后螺旋轴3、后差速器4和后轴驱动轴5和6传递到后轮(主驱动轮)7和8，以电子方式控制的联轴节10被释放。在此基本的后轮驱动模式中，辅助驱动轮转矩与主驱动轮转矩的分配比是0∶100％。联轴节10的啮合力越大，传递给前轮(辅助驱动轮)的转矩与传递给后轮(主驱动轮)的转矩的分配比就越高。如上文所讨论的，在第一个实施例中，转矩分配比可以通过调整联轴节10的啮合力在预先确定的从0∶100％到50％∶50％的范围内连续地变化。联轴节10的啮合力的大小随着从4WD控制器17施加到联轴节10的驱动电流的大小而变化。
图2显示了以电子方式控制的联轴节(摩擦离合器)10的纵向截面，而图3A-3C说明了设置在联轴节10中的凸轮机构的操作。从图2的截面可以看出，联轴节10是作为装备有电磁螺线管26的以电磁方式操作的联轴节构造的。离合器输入轴27连接到后螺旋轴3，而离合器输出轴28连接到前螺旋轴11。主离合器35位于离合器输入轴27和离合器输出轴28之间。此外，引导离合器(pilot clutch)31位于并交错在离合器箱29和引导凸轮32之间。如图2和3A-3C明确显示的，除引导凸轮32之外，凸轮机构还包括主凸轮33，夹在引导凸轮32的凸轮沟槽(由两个具有不同的倾斜角的锥形表面组成的V形槽凸轮轮廓表面)32a和主凸轮33的凸轮沟槽(由两个具有不同的倾斜角的锥形表面组成的V形槽凸轮轮廓表面)33a之间的球34。在图2中，引用符号30表示的组件是电枢，而引用符号36表示的组件是滚针轴承。下文将详细描述以电子方式控制的联轴节10的啮合操作或耦合操作。
当螺线管驱动电流(螺线管激励电流)从4WD控制器17生成，并因此电磁螺线管26被通电时，在电磁螺线管26的周围存在一个磁场。结果，电枢30被吸引力拉向引导离合器31，引导凸轮32和主凸轮33之间的缝隙逐渐变窄，因此，会从联轴节10的松脱状态(参见图3C)过渡到完全耦合的状态(参见图3C)。图3B显示了联轴节10的凸轮机构(32、33、34)的弹性变形的状态(稍后描述)。在电枢30被向引导离合器31吸引的情况下，在引导离合器31中产生了摩擦转矩。该摩擦转矩被从引导离合器31传递到凸轮机构的引导凸轮32。然后，正如从图3A-3C所看出的，从引导离合器31传递到引导凸轮32的摩擦转矩，通过彼此摩擦接触的凸轮沟槽32a和33a和球34进一步被复合(multiply)并转换为在离合器输入轴27的轴线方向上起作用的轴向转矩。复合的轴向转矩轴向地向主离合器35的最右端对主凸轮33施加作用力(查看图2)。如此，还通过主凸轮33向主离合器35轴向地施加作用力，主离合器35产生大小与螺线管驱动电流的大小成比例的摩擦转矩。联轴节10的主离合器35产生的摩擦转矩通过离合器输出轴28被传递到或传送到前螺旋轴11。
回到图1，4WD控制器17、ABS控制器18和发动机控制器19中的每一个通常都包括一个微型计算机。控制器17-19中的每一个都包括输入/输出接口(I/O)、存储器(RAM、ROM)和微处理器或中央处理单元(CPU)。控制器17-19中的每一个的输入/输出接口(I/O)都从如前所述的各个发动机/车辆传感器接收输入信息。在控制器17-19中的每一个内，中央处理单元(CPU)允许I/O接口访问来自前面讨论的发动机/车辆传感器的输入信息数据信号。4WD控制器17的CPU负责执行存储在存储器中的联轴节传递转矩控制程序和急转弯期间传递转矩计算程序，并能够执行必要的算术及逻辑运算。关于这些算术及逻辑运算，稍后将全面地描述。计算结果(算术计算结果)，即，计算出的输出信号通过4WD控制器的输出接口电路被中继到输出级，即，以电子方式控制的联轴节10的电磁螺线管26。
现在请参看4A，该图显示了在第一个实施例的驱动力分配控制系统中的4WD控制器17内执行的联轴节传递转矩控制例程。图4A所示的算术运算处理是作为每隔预先确定的采样时间间隔(如10毫秒)触发的时间触发的中断例程执行的。
在步骤S40中，基于路面摩擦系数μ从预先确定的或预编程的μ-α特征图(参见图5)，确定或设置或检索预先确定的阈值(即，预先确定的转矩阈值)α。设置转矩的下限，作为一个预先确定的转矩阈值α，在该转矩下限之上，当输入到摩擦离合器的转矩的输入方向被颠倒时，在摩擦离合器(联轴节10)内将发生前面所述的“噪声和振动”。此后，例程进入步骤S41。图5显示了路面摩擦系数μ对预先确定的阈值α特征曲线图(即，预编程的μ-α特征图)的示例。根据图5的预编程的μ-α特征图，预先确定的阈值α随着路面摩擦系数μ的增大而逐渐增大。在所显示的实施例中，图5所示的预编程的μ-α特征图设计成使路面摩擦系数μ和预先确定的阈值α彼此成比例。通过监视相对于加速器踏板的下踏程度的车轮滑动程度获得和估计的路面摩擦系数的估计值一般被用作有关路面摩擦系数μ的输入信息。具体来说，在估计或用算术方法计算车轮滑动的程度(换句话说，路面摩擦系数μ)时，使用ABS控制系统中使用的车轮转速传感器20-23的传感器信号值。作为替代，在装备有基础结构的自动高速公路的情况下，通过车辆和基础结构中包含的路面网络(或路面传感器)之间的相互通信获得和接收到的路面摩擦系数的检测值，可以用作有关路面摩擦系数μ的输入信息。
在步骤S41中进行检查，以确定到联轴节10的对应于从4WD控制器17输出的命令信号的信号值的联轴节命令转矩TCPLG，即，向电磁螺线管26施加的驱动电流的当前值，是否大于或等于通过步骤S40从图5中的预先确定的μ-α特征图检索到的预先确定的阈值α。当步骤S41中的答案是否定的(否)，即，在TCPLG＜α情况下，例程从步骤S41进入到步骤S42。相反，当步骤S41中的答案是肯定的(是)，即，在TCPLG≥α的情况下，例程从步骤S41进入步骤S44。
在步骤S42中，响应步骤S41的表示TCPLG＜α的判断结果，清除过去记录转矩TREC。此后，例程从步骤S42进入步骤S43。
在步骤S43中，基于前后轮之间的车轮转速差用算术方法计算正常控制传递转矩TCPLG-NORMAL。此后，例程从步骤S43进入步骤S52。
在步骤S44中，响应步骤S41的表示TCPLG≥α的判断结果，用算术方法计算联轴节输入转矩TCPin。此后，例程从S44进入S45。例如，在计算或估计联轴节输入转矩TCPin时，首先，基于发动机转速Ne和加速器开度Acc估计发动机转矩。然后，估计的发动机转矩乘以变速器2的齿轮比，以便作为估计的发动机转矩和传动比的乘积获得联轴节输入转矩TCPin。
在步骤S45中，通过步骤S41提取的联轴节命令转矩TCPLG和通过步骤S44计算出的联轴节输入转矩TCPin中较低的一个TSL1通过所谓的“选择-低”过程MIN(TCPLG，TCPin)进行选择。较低的转矩TSL1以下将简称为“选择-低转矩TSL1”。此外，在步骤S45中进行检查，以判断选择-低转矩TSL1(＝MIN(TCPLG，TCPin))是否大于或等于存储在预先确定的存储器地址中的过去记录转矩TREC的以前的值TREC(n-1)(即，以前的过去记录转矩TREC(n-1))。当步骤S45的答案是肯定的(TSL1≥TREC(n-1))，例程从步骤S45进入步骤S46。相反，当步骤S45的答案是否定的(TSL1＜TREC(n-1))，例程从步骤S45进入步骤S47。
在步骤S46，过去记录转矩TREC的当前值TREC(n)(即，当前的过去记录转矩TREC(n))由选择低转矩TSL1更新。此后，例程从S46进入S47。
在步骤S47，以与步骤S41的同样的方式进行检查，以判断联轴节命令转矩TCPLG是否大于或等于预先确定的阈值α。当步骤S47的答案是肯定的(TCPLG≥α)时，例程进入步骤S48。相反，当步骤S47的答案是否定的(TREC＜α)时，则例程进入步骤S43。
在步骤S48进行检查，以判断最新的过去记录转矩TREC是否大于或等于预先确定的阈值α。当步骤S48的答案是肯定的(TREC≥α)，则例程进入步骤S49。相反，当步骤S48的答案是否定的(TREC＜α)，则例程进入步骤S43。
在步骤S49，基于左前轮转速Vwfl和右前轮转速Vwfr之间的车轮转速差(即，车轮转速差的绝对值，即，|Vwfl-Vwfr|＝|ΔVw|)检查流入联轴节10的转矩的输入方向是否被颠倒。在转弯期间，左前轮转速和右前轮转速之间的车轮转速差(|Vwfl-Vwfr|＝|ΔVw|)是由左前轮和右前轮15和16的转弯半径之间的差(即，外前轮和内前轮之间的车轮位移)产生的。实际上，在图4A所示的第一个实施例的系统中，根据左前轮转速和右前轮转速之间的车轮转速差|ΔVw|是否大于或等于预先确定的转矩颠倒标准ΔVw0，判断是否存在流入联轴节10的转矩的输入方向被颠倒的情况，换句话说，是否存在向辅助驱动轮施加的转矩被颠倒的情况。从图6A和6B所示的特征曲线图可以看出，当车轮转速差|ΔVw|大于或等于预先确定的转矩颠倒条件ΔVw0(|ΔVw|≥ΔVw0)，4WD控制器17的处理器判断流入联轴节10的转矩的输入方向被颠倒(即，向辅助驱动轮施加的转矩被颠倒)。当步骤S49的答案是肯定的(是)，即，流入联轴节10的转矩的输入方向被颠倒，则例程从步骤S49进入步骤S50。相反，当步骤S49的答案是否定的(否)，即，流入联轴节10的转矩的输入方向未被颠倒，则例程从步骤S49进入步骤S43。
当前面所述的三个条件，即，不等式TCPLG≥α定义的第一个条件(联轴节命令转矩TCPLG条件)(参见步骤S47)，不等式TREC≥α定义的第二个条件(过去记录转矩TREC条件或联轴节输入转矩(TCPin)过去历史条件)(参见步骤S48)，以及存在输入到联轴节10的转矩的输入方向被颠倒的第三个条件(转矩颠倒条件)(参见步骤S49)在当前控制周期(当前例程)的执行期间都满足时，4WD控制器17的处理器判断，在联轴节10的主离合器35上发生噪声(不希望有的声音)和振动的趋势增大(或可能性变大)。由于上文讨论的理由，当步骤S47、S48和S49的答案都是肯定的(是)，发生步骤S50。
在步骤S50，通过渐减地补偿联轴节命令转矩TCPLG(最新的联轴节命令TCPLG)的当前值，计算噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE。具体来说，通过将联轴节命令转矩TCPLG的当前值乘以一个预先确定的缩小率β(如0.8)从表达式TCPLG-NOISE＝β×TCPLG＝0.8×TCPLG来计算噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE。在使用预先确定的缩小率β(例如，0.8)的情况下，当前联轴节命令转矩TCPLG的越大，减量，即，噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE与当前联轴节命令转矩TCPLG的偏差就越大。
在步骤S51，首先，读取通过步骤S50计算出的噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE和通过图4B所示的急转弯期间传递转矩计算例程计算出的急转弯期间传递转矩TTIGHT。其次，通过所谓的选择低过程MIN(TCPLG-NOISE，TTIGHT)选择噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE和急转弯期间传递转矩TTIGHT中的较低的一个TSL2。较低的转矩TSL2以下简称为“选择低转矩TSL2”。在步骤S51之后，发生步骤S52。
在从步骤S43到步骤S52的情况下，4WD控制器17的输出接口将通过步骤S43计算出的对应于正常控制传递转矩TCPLG- NORMAL的螺线管驱动电流输出到以电子方式控制的联轴节10的电子螺线管26。反之，在从步骤S51到步骤S52的情况下，4WD控制器17的输出接口将通过步骤S51计算出的对应于选择低转矩TSL2(＝MIN(TCPLG-NOISE，TTIGHT))的螺线管驱动电流输出到联轴节10的电子螺线管26。
现在请参看图4B，该图示出了作为每隔预先确定的采样时间间隔(如10毫秒)触发的时间触发的中断例程在4WD控制器17内执行的急转弯期间传递转矩TTIGHT的计算子例程。
在步骤S60，读取来自右前轮转速感传器21的右前轮转速Vwfr和来自左前轮转速感传器20的左前轮转速Vwfl。此后，子例程从S60进入S61。
在步骤S61进行检查，以判断来自右前轮转速感传器21的右前轮转速Vwfr的车轮转速值是否不等于来自左前轮转速感传器20的左前轮转速Vwfl的车轮转速值。当步骤S61的答案是否定的(Vwfr＝Vwfl)，子例程从步骤S61返回到步骤S60。Vwfr＝Vwfl意味着车辆的直前驱动期间。当步骤S61的答案是肯定的(Vwfr≠Vwfl)，子例程从步骤S61前进到步骤S62。Vwfr≠Vwfl意味着车辆的转弯期间。
在步骤S62，基于左前轮转速Vwfl和右前轮转速Vwfr之间的车轮转速差(即，车轮转速差的绝对值|Vwfr-Vwfl|＝|Vwfl-Vwfr|＝|ΔVw|)，计算4WD车辆的转弯半径R。在步骤S62之后，发生步骤S63。
在步骤S63，根据加速器开度Acc、发动机转速Ne和4WD车辆的转弯半径R，计算急转弯期间传递转矩TTIGHT。
在本实施例中，基于前轮15和16的左右轮转速差(|Vwfr-Vwfl|＝|Vwfl-Vwfr|＝|ΔVwf|)计算车辆的转弯半径R。可以基于后轮7和8的左后和右后轮转速差(|Vwrr-Vwrl|＝|Vwrl-Vwrr|＝|ΔVwr|)来计算或估计4WD车辆的转弯半径R，而不是使用前轮的左前和右前轮转速差(|Vwfr-Vwfl|＝|Vwfl-Vwfr|＝|ΔVwf|)来计算或估计。
举一个在转弯时发生(i)前面所述的噪声(和振动)和(ii)急转弯刹车现象的4WD车辆的操作模式的具体示例，看看4WD车辆从静止状态启动并同时转弯的特定启动时段的情况。如下文将详细描述的，在这样的特定启动时段，车轮转矩特征曲线的前轮转矩特征曲线倾向于依据是否存在噪声对抗控制和是否存在急转弯刹车现象预防控制而向正和负向地波动。
图7A-7B显示了没有采取噪声(和振动)对抗和“急转弯刹车现象”对抗的情况。如图7B所示，在4WD车辆从静止状态启动之后，联轴节命令转矩TCPLG逐渐朝着所期望的转矩值(对应于正常控制传递转矩TCPLG-NOPMAL)上升。如图7A-7B所示，当前轮在联轴节命令转矩TCPLG已经适当地上升以便确保在4WD车辆起动期间有足够的牵引性能的一个时间点被转向时，由于前后轮之间的转弯半径差，左前轮转速Vwfl和右前轮转速Vwfr的平均值(Vwfl+Vwfr)/2大于或等于左后轮转速Vwrl和右后轮转速Vwrr的平均值(Vwrl+Vwrr)/2。在4WD车辆从车辆的起点直前驱动期间逐渐上升的前轮转矩，就在转向操作开始之后开始降低。此时，由于在转向操作起点之前的直前驱动期间作用于联轴节10中包含的凸轮机构(32、33、34)的输入转矩(扭转力矩或扭转转矩)比较大，球34、引导凸轮32的凸轮面32a和主凸轮33的凸轮面33a弹性地变形，因此，凸轮机构仍处于球34已经咬住并紧紧固定到凸轮面32a和凸轮面33a中的每一个的状态(参见图3B)。在此之后，由于转向操作或4WD车辆转弯，输入到联轴节10的转矩的输入方向相对于在直前驱动期间的输入到联轴节10的转矩的输入方向被颠倒。此后，当从辅助驱动轮(左前轮15和右前轮16)传递到联轴节10的输入转矩的大小超过从发动机1通过变速器2传递到联轴节10的输入转矩的大小时，由于球34咬住并固定在引导凸轮32的凸轮面32a和主凸轮33的凸轮面33a之间，前轮转矩短暂地保持在零转矩水平。随着时间的推移，在时间t2，咬住并紧紧固定在一起的引导凸轮32、球34和主凸轮33暂时快速地彼此分离，因为转矩被颠倒的状态在持续。联轴节10的这种瞬间释放，换句话说，联轴节10的这种迅速的反应松脱运动导致前轮转矩的正转矩和负转矩波动，从而导致不希望的振动噪声和振动。此后，由于前轮转矩进一步下降，势必产生负的前轮转矩，从而产生负的驱动转矩，换句话说，刹车转矩作用于驱动列(动力系)。在负的前轮转矩范围内，前轮转矩下降越低，作用于驱动列的刹车转矩(负的驱动转矩)的越大。如此，在联轴节10内发生前面所述的噪声(和振动)之后，产生急转弯刹车现象。
图8A-8B显示了只采取了急转弯刹车现象的对抗的情况。从图7A-7B(没有噪声预防控制，也没有急转弯刹车现象预防控制)和图8A-8B(只具有急转弯刹车现象预防控制)所示的特征曲线的比较可以看出，在从4WD车辆的起点到时间t2的这段时间内，图8A-8B所示的后轮转矩、前轮转矩和联轴节命令转矩TCPLG的特征与图7A-7B所示的相同。也就是说，按与没有噪声预防控制功能和急转弯刹车现象预防控制功能的系统(参见图7A-7B)类似的方式，由于转矩被颠倒，只具有急转弯刹车现象预防控制功能的系统(参见图8A-8B)在时间t2遇到了联轴节10的迅速的反应松脱操作，换句话说，遇到了不希望的正前轮转矩和负前轮转矩的波动。因此，甚至在系统只具有急转弯刹车现象预防控制功能的情况下(参见图8A-8B)，在4WD车辆转弯的初期，由于迅速的反应松脱操作，产生了不希望的振动(在时间t2产生了不希望的正前轮转矩和负前轮转矩的波动)。此后，当前轮转矩进一步从时间点t2下降并小于预先确定的阈值时，急转弯刹车现象预防控制功能发挥作用或启动(参见图8A-8B的时间t3)。从时间点t3，根据急转弯刹车现象预防控制，联轴节命令转矩TCPLG降到预先确定的转矩值(对应于急转弯期间传递转矩TTIGHT)。结果，在时间t3之后，前轮转矩的下降受到抑制，只有急转弯刹车现象预防控制功能的系统(参见图8A-8B)表现了具有稍微为负的转矩值的前轮转矩特征(参见图8A中的从t3的前轮转矩中的变化)。结果，只能抑制或预防急转弯刹车现象。然而，从图8A所示的正前轮转矩和负前轮转矩的波动可以看出，不可能或难以通过为急转弯刹车现象而执行的急转弯刹车现象预防控制来防止由于输入到前轮的转矩的输入方向被颠倒而导致的前面所讨论的噪声(和振动)的发生。
图9A-9B示出了考虑了噪声对抗和急转弯刹车现象对抗的第一个实施例的系统的情况。如图9B所示，为了确保在车辆起动期间有足够的牵引性能，在4WD车辆从静止状态启动之后，联轴节命令转矩TCPLG逐渐朝着所期望的转矩值(对应于正常控制传递转矩TCPLG-NORMAL)上升。此后，在时间t0，联轴节命令转矩TCPLG到达预先确定的阈值α，因此，满足步骤47的联轴节命令转矩TCPLG条件(TCPLG≥α)，过去记录转矩TREC(n)也到达预先确定的阈值α，于是满足步骤S48的过去记录转矩TREC条件(TREC(n)≥α)。在t0之后，当前轮用适当地上升的联轴节命令转矩TCPLG转向时，由于前后轮之间的转弯半径差，左前轮转速Vwfl和右前轮转速Vwfr的平均值(Vwfl+Vwfr)/2大于或等于左后轮转速Vwrl和右后轮转速Vwrr的平均值(Vwrl+Vwrr)/2。在车辆从车辆的起点直前驱动期间逐渐上升的前轮转矩，就在转向操作开始之后开始降低。在此之后，在时间t1，由不等式TCPLG≥α(参见步骤S47)定义的第一个条件(联轴节命令转矩TCPLG条件)和存在输入到联轴节10的转矩的输入方向被颠倒的第三个条件(转矩颠倒条件)都得到满足。在这样的情况下，图4A的例程从步骤S40通过步骤S41、S44、S45、(S46)、S47、S48、S49、S50和S51到S52。因此，4WD控制器17将通过步骤S50计算出的对应于噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE的螺线管驱动电流输出到联轴节10的电子螺线管26。如上文所述，通过输出对应于被设置为低于预先确定的阈值α的噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE的螺线管驱动电流以便实际降低联轴节命令转矩值，换句话说，通过就在t1之后及时降低联轴节10的啮合力，从由于弹性变形球34已经咬住并紧紧固定到凸轮面32a和凸轮面33a中的每一个的状态(参见图3B)过渡到凸轮面32a和凸轮面33a之间的缝隙变大，因此引导凸轮32、球34和主凸轮33彼此脱离的松脱状态(参见图3C)。就在t1之后及时将联轴节命令转矩值降低到噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE，夹在引导凸轮32和主凸轮33之间的球34在从t1至t2的这段时间内实际被释放或从相对可旋转的摩擦-接触构件(即凸轮32和33)脱离。因此，可以在t2防止前面所述的噪声(和振动)在联轴节10中产生。于是，凸轮面32a和33a之间的缝隙可以保持不变，只是对应于噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE的螺线管驱动电流的当前值发生变化。此后，当前轮转矩进一步从时间点t2下降并小于预先确定的阈值时，急转弯刹车现象预防控制功能发挥作用(参见图9A 9B的时间t3)。从时间点t3(参见图9B)，根据急转弯刹车现象预防控制，联轴节命令转矩TCPLG进一步降低到预先确定的转矩值(对应于急转弯期间传递转矩TTICHT)，因为4WD控制器17输出对应于选择低转矩TSL2(＝MIN(TCPLG-NOISE，TTIGHT))的螺线管驱动电流。此外，急转弯期间传递转矩TTIGHT被设置为低于噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE(即，TTIGHT＜TCPLG-NOISE)。如上文所讨论的，通过输出对应于被设置为低于噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE并对应于联轴节10的基本上松脱的状态(摩擦离合器的基本上脱离的状态)的急转弯期间传递转矩TTIGHT的螺线管驱动电流，换句话说，通过就在t3之后进一步降低联轴节10的啮合力，从时间t3，前轮转矩的下降进一步受到抑制。因此，具有噪声预防控制功能和急转弯刹车现象预防控制功能的第一个实施例的系统(参见图9A-9B)表现了具有稍微为负的转矩值的前轮转矩特征(参见图9A中的从t3的前轮转矩的变化)。如上文所述，根据第一个实施例的系统，(i)在4WD车辆转弯的初期可能发生的不希望的噪声和振动，以及(ii)在4WD车辆转弯的中间和末期可能发生的急转弯刹车现象都可以得到抑制或预防。
如上文所讨论的，(i)前面所述的“噪声和振动”，以及(ii)“急转弯刹车现象”是在4WD车辆转弯时发生的现象。如前所述，这两种现象都可以通过适当地降低联轴节命令转矩TCPLG来抑制、预防或避免。然而，准确地说，4WD车辆所特有的这两种现象彼此显著不同，关于这一点，下文将详细描述。
“急转弯刹车现象”对应于：当四轮驱动车辆，具体来说，配备非中心差速器的4WD车辆围绕一个其曲率半径在四轮驱动模式下比较小的急转弯处行驶时，由于前后轮转速差(换句话说，前后转弯半径差)的吸收不足而从作用于驱动列的刹车转矩产生的现象。在配备非中心差速器的4WD车辆中，“急转弯刹车现象”比配备中心差速器的4WD车辆更显著，因为前后轮转速差可以被中心差速器所吸收。因此，不管4WD车辆是反向移动还是正向移动，在转弯期间都会发生“急转弯刹车现象”，也不管4WD车辆的基本驱动模式是后轮驱动模式还是前轮驱动模式都会发生这种现象。相反，前面所述的“噪声和振动”的发生只限于辅助驱动轮旋转速度比主驱动轮更快，从而发生“转矩颠倒”的特定情况。即，当4WD车辆的基本车轮驱动模式是后轮驱动模式并且4WD向前行驶并同时转弯时，以及当4WD车辆的基本车轮驱动模式是前轮驱动模式模式并且4WD向后行驶并同时转弯时，发生前面所述的“噪声和振动”。
当4WD车辆车辆围绕一个其曲率半径比较小的急转弯处行驶时，发生“急转弯刹车现象”。在4WD车辆转弯的中间或末期产生较大的负辅助驱动轮转矩时，将发生“急转弯刹车现象”。反之，当向以电子方式控制的联轴节(摩擦离合器)施加比较大的输入转矩(比较大的扭转力矩或扭转转矩)，然后发生了向联轴节(摩擦离合器)施加的转矩的输入方向被颠倒的情况时，前面所述的“噪声和振动”发生，而不论转弯期间转弯半径的大小。在4WD车辆转弯的初期，向辅助驱动轮施加的输入转矩的值从正值变为负值时，发生前面所述的“噪声和振动”。
在采取措施防止“急转弯刹车现象”时，首先，4WD控制器17必须检测4WD车辆是否正在急转弯。具体来说，在本实施例的系统中，急转弯检查是基于转弯半径R(参见图4B的步骤S62)进行的。当转弯半径R低于预先确定的阈值时，4WD控制器17判断4WD车辆急转弯，因此，将联轴节命令转矩降低到急转弯期间传递转矩TTIGHT，该转矩被设置为低于噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE并对应于联轴节10的基本上松脱的状态。简言之，防止“急转弯刹车现象”的措施是通过完全地或几乎松脱(或脱离)联轴节10来达到的。相反，在采取措施防止前面所述的“噪声和振动”时，首先，4WD控制器17必须检测是否存在向联轴节10施加的转矩输入方向被颠倒的情况。具体来说，在第一个实施例的系统中，向联轴节10施加的转矩的输入方向的颠倒是基于左前轮转速和右前轮转速之间车轮转速差|ΔVw|和预先确定的转矩颠倒条件ΔVw0之间的比较结果而判断的。当4WD控制器17判断，在球34已经咬住并紧紧固定到凸轮面32a和凸轮面33a中的每一个的状态(参见图3B)下，由于扭转力矩或扭转转矩而发生“转矩颠倒”时，4WD控制器17起作用，以将联轴节命令转矩降低到噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE，以便从相对可旋转的摩擦接触构件(即凸轮32和33)实际释放或松脱夹在引导凸轮32和主凸轮33之间的球34。噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE被设置为通过将当前联轴节命令转矩TCPLG乘以一个预先确定的缩小率β(如0.8)从表达式TCPLG-NOISE＝β×TCPLG＝0.8×TCPLG获得的转矩水平。也就是说，防止前面所述的“噪声和振动”的措施是通过将联轴节命令转矩降低到转矩水平(TCPLG-NOISE)达到的，在该转矩水平之下，夹在引导凸轮32和主凸轮33之间的球34可以释放或从相对可旋转的摩擦-接触构件(即凸轮32和33)脱离。
图1、4A-4B和6A-6B所示的第一个实施例的驱动力分配控制系统具有下列效果(I)-(VI)。
(I)在带有以电子方式控制的联轴节10的用于四轮驱动车辆的驱动力分配控制系统中，通过该以电子方式控制的联轴节10，由发动机1(驱动功率源)产生并传递到变速器2的驱动转矩(驱动力)，基于车辆的操作条件以一个所期望的分配比被传递给主驱动轮(后轮7和8)并传递给辅助驱动轮(前轮15和16)，第一个实施例的系统包括(a)转矩阈值设置部分(对应于步骤S40)，该部分该设置转矩的下限，作为一个预先确定的转矩阈值α，在该转矩下限之上，当输入到摩擦离合器的转矩的输入方向被颠倒时，在摩擦离合器内将产生噪声和振动，(b)联轴节输入转矩TCPin过去历史条件判断步骤(对应于步骤S48)，该步骤判断，当在从联轴节命令转矩TCPLG开始从零转矩水平上升到驱动力分配控制系统的当前执行周期的这段时间内以电子方式控制的联轴节10的联轴节命令转矩TCPLG大于或等于预先确定的转矩阈值α时，是否满足由不等式TCPin≥α(或TREC≥α)定义的过去历史条件，(c)联轴节命令转矩TCPLG条件判断步骤(对应于步骤S47)，该步骤判断联轴节命令转矩TCPLG的当前值是否大于或等于预先确定的阈值α，并因此是否满足由不等式TCPLG≥α定义的联轴节命令转矩条件，(d)转矩颠倒条件判断步骤(对应于步骤S49)，该步骤判断，是否满足输入到联轴节10的转矩的输入方向被颠倒的转矩颠倒条件，(e)噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE计算步骤(对应于步骤S50)，当过去历史条件、联轴节命令转矩条件和转矩颠倒条件都满足时，该步骤计算通过渐减地补偿联轴节命令转矩TCPLG的当前值所获得的噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE，以及(f)联轴节命令转矩控制步骤(对应于步骤S52)，该步骤将对应于计算出的噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE的命令信号输出到以电子方式控制的联轴节10。因此，根据第一个实施例的系统，当夹在引导凸轮32和主凸轮33之间的球34由于扭转力矩或扭转转矩暂时快速地释放或从相对可旋转的摩擦-接触构件(即凸轮32和33)脱离时，可以防止可能在联轴节10(摩擦离合器)内发生的前面所述的“噪声和振动”。
(II)根据噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE计算步骤S50，噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE这样计算，以便减量，即，噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE与当前联轴节命令转矩TCPLG的偏差(|TCPLG-NOISE-TCPLG|)随着当前联轴节命令转矩TCPLG的增大而增大。因此，甚至在球43已经咬住并紧紧固定到联轴节10的凸轮机构内的每一个相对可旋转的摩擦接触构件(即，凸轮32和33)的状态下，也可以从相对可旋转的摩擦-接触构件32和33实际释放或松脱夹在引导凸轮32和主凸轮33之间的球34。
(III)根据转矩阈值α设置步骤(对应于步骤S40)，预先确定的转矩阈值α这样设置，以便预先确定的转矩阈值α随着路面摩擦系数μ的增大而逐渐增大。因此，在具有高路面摩擦系数的高μ路面上转弯时，从辅助驱动轮(前轮15和16)传递到联轴节10的输入转矩的转矩水平比较高，此外，输入转矩的变化率也比较高，可以快速启动噪声预防控制(或噪声对抗控制)。
(IV)第一个实施例的系统还包括急转弯期间传递转矩TTIGHT计算部分，(急转弯期间传递转矩TTIGHT计算装置对应于步骤S63)，该部分基于加速器开度Acc、发动机转速Ne和4WD车辆的转弯半径R、计算急转弯期间传递转矩，并适当地降低为当4WD车辆急转弯时适于防止“急转弯刹车现象”的转矩水平，还包括选择-低处理步骤(参见步骤S51)，该步骤选择噪声对抗联轴节命令转矩TCPLG-NOISE和急转弯期间传递转矩TTIGHT中的较低的一个TSL2。实际上，联轴节命令转矩控制步骤S52将对应于通过选择-低过程MIN(TCPLG-NOINSE，TTICHT)获得的选择低转矩TSL2的命令信号输出到以电子方式控制的联轴节10。因此，可以提前防止在转弯期间可能在联轴节10的凸轮机构中发生的前面所述的“噪声和振动”，还在转弯期间防止“急转弯刹车现象”的发生。
(V)除上文所述的之外，4WD车辆的传递装置的摩擦离合器包括以电子方式控制的联轴节10，该联轴节包括电磁螺线管26、电枢30、引导离合器31、引导凸轮32、主凸轮33、球34和主离合器35，通过电磁力在引导离合器31中产生的摩擦转矩被传递到引导凸轮32，且传递到引导凸轮32的摩擦转矩进一步通过放在凸轮沟槽32a和33a之间的球34被复合并转换为在离合器输入轴27的轴线方向上起作用的轴向转矩，复合的轴向转矩还通过将主凸轮33轴向地压向主离合器35，以便通过将主凸轮33轴向地压向主离合器35，来产生其大小与向电磁螺线管26施加的螺线管驱动电流的大小成比例的摩擦转矩。因此，可以提前防止当由于向联轴节10施加的转矩的输入方向被颠倒，咬住并紧紧固定在一起的引导凸轮32、球34和主凸轮33暂时快速地彼此分离时可能发生的前面所述的“噪声和振动”。
(VI)此外，根据执行图4A的例程的第一个实施例的系统，4WD控制器17判断，当左前轮转速Vwfl和右前轮转速Vwfr之间的车轮转速差的绝对值|ΔVW0|＝|Vwfl-Vwfr|大于或等于预先确定的转矩颠倒标准ΔVW0时，向联轴节10施加的转矩的输入方向被颠倒。因此，利用ABS控制系统中使用的现有的前轮转速传感器20和21，可以准确地判断是否存在向以电子方式控制的联轴节10施加的转矩的输入方向被颠倒的情况。
图10、11A和11B显示了第二个实施例的驱动力分配控制系统。
如图10明确显示的，添加了转向角度传感器37，以判断是否存在向辅助驱动轮施加的转矩被颠倒的情况。即，为了判断是否存在向辅助驱动轮施加的转矩方向被颠倒的情况，第二个实施例的系统使用了来自转向角度传感器37的传感器信号(表示转向角度θ)，而不是使用左前轮转速Vwfl和右前轮转速Vwfr之间的车轮转速差|ΔVw|。
现在请参看图11A，该图显示了在第二个实施例的驱动力分配控制系统中包含的4WD控制器17内执行的经修改的算术运算处理。图11A所示的经修改的算术运算处理还可作为每隔预先确定的时间间隔(如10毫秒)触发的时间触发的中断例程来执行。图11A的经修改的算术运算处理类似于图4A的算术运算处理，只是图4A所示的例程中包含的步骤S49被替换为图11A所示的例程中包含的步骤S49′。因此，为了比较两个不同的中断例程，用于表示图4A所示的例程中的步骤的相同的步骤编号将应用于图11A所示的经修改的算术运算处理中使用的对应的步骤编号。下面将参考附图详细描述步骤S49′，同时将省略步骤S40-S48和S50-S52的详细描述，因为上文的描述似乎一目了然。
在图11A的步骤S49′中，进行检查以基于转向角度θ判断，输入到联轴节10的转矩的输入方向是否被颠倒。实际上，在图10和11A-11B所示的第二个实施例的系统中，根据转向角度θ是否大于或等于预先确定的转矩颠倒标准Δθ0(参见图11B)，判断是否存在流入联轴节10的转矩的输入方向被颠倒的情况，换句话说，是否存在向辅助驱动轮施加的转矩被颠倒的情况。当步骤S49′的答案是肯定的(是)，例程从步骤S49′进入步骤S50。当步骤S49′的答案是否定的(否)，例程从步骤S49′进入步骤S43。
图10和11A-11B所示的第二个实施例的驱动力分配控制系统除具有与第一个实施例的相同效果(I)-(V)之外还具有下列效果(VII)。
(VII)根据执行图11A的例程的第二个实施例的系统，4WD控制器17判断，当转向角度θ大于或等于预先确定的转矩颠倒标准Δθ0，即θ≥Δθ0时，向联轴节10施加的转矩的输入方向被颠倒(参见图11A的步骤S49′)。因此，利用计算机控制的可变传动比转向系统中使用的现有的转向角度传感器37，可以准确地判断是否存在向以电子方式控制的联轴节10施加的转矩的输入方向被颠倒的情况。
图12和13显示了第三个实施例的驱动力分配控制系统。
如图12明确显示的，添加了后轮转矩传感器38和前轮转矩传感器39。为了判断是否存在向辅助驱动轮施加的转矩方向被颠倒的情况，第三个实施例的系统使用了来自前轮转矩传感器39的传感器信号(表示前轮转矩Tf)，而不是使用左前轮转速Vwfl和右前轮转速Vwfr之间的车轮转速差|ΔVw|。另一方面，来自后轮转矩传感器38的传感器信号(表示后轮转矩Tr)用于直接检测联轴节输入转矩TCPin，而不是通过步骤S44估计或计算联轴节输入转矩TCPin。
现在请参看图13，该图显示了在第三个实施例的驱动力分配控制系统中包含的4WD控制器17内执行的经修改的算术运算处理。图13所示的经修改的算术运算处理还可作为每隔预先确定的时间间隔(如10毫秒)触发的时间触发的中断例程来执行。图13的经修改的算术运算处理类似于图4A的算术运算处理，只是图4A所示的例程中包含的步骤S49被替换为图13所示的例程中包含的步骤S49″。因此，为了比较两个不同的中断例程，用于表示图4A所示的例程中的步骤的相同的步骤编号将应用于图13所示的经修改的算术运算处理中使用的对应的步骤编号。下面将参考附图详细描述步骤S49″，同时将省略步骤S40-S48和S50-S52的详细描述，因为上文的描述似乎一目了然。
在图13的步骤S49″中，进行检查以基于前轮转矩Tf判断，输入到联轴节10的转矩的输入方向是否被颠倒。在图12-13所示的第三个实施例的系统中，根据前轮转矩Tf的转矩下降量(|ΔTf|)是否大于或等于预先确定的转矩颠倒条件ΔTf0，判断是否存在流入联轴节10的转矩的输入方向被颠倒的情况，换句话说，是否存在向辅助驱动轮施加的转矩被颠倒的情况。不是比较前轮转矩Tf的转矩下降量(|ΔTf|)和预先确定的转矩颠倒标准转矩下降ΔTf0之间的差(|ΔTf|≥ΔTf0)，可以依据前轮转矩Tf的下降时间变率(|dTf/dt|)是否大于或等于预先确定的转矩颠倒标准缩小率Tτ来判断是否存在转矩颠倒的情况。当步骤S49″的答案是肯定的(|dTf/dt|≥Tτ)，例程从步骤S49″进入步骤S50。相反，当步骤S49″的答案是否定的(|dTf/dt|＜Tτ)，例程从步骤S49″进入步骤S43。
图12和13所示的第三个实施例的驱动力分配控制系统除具有与第一个实施例的相同效果(I)-(V)之外还具有下列效果(VIII)。
(VIII)根据执行图13的例程的第三个实施例的系统，从图13的步骤S49″可以看出，4WD控制器17判断，当前轮转矩Tf的转矩下降量大于或等于预先确定的转矩颠倒标准ΔTf0(即，|ΔTf|≥ΔTf0)时，或者，当前轮转矩Tf的下降时间变率大于或等于预先确定的转矩颠倒标准缩小率Tτ(|dTf/dt|≥Tτ)时，向联轴节10施加的转矩的输入方向被颠倒。如此，通过使用由辅助驱动轮转矩传感器(前轮转矩传感器39)直接检测到的车轮转矩传感器值，可以更准确而快速地判断是否存在向以电子方式控制的联轴节10施加的转矩的输入方向被颠倒的情况。此外，当由主驱动轮转矩传感器(后轮转矩传感器38)直接检测到的车轮转矩传感器值被用作有关联轴节输入转矩TCPin的信息，与使用估计的联轴节输入转矩值(参见在步骤S44中进行的估计或计算)相比，可以提供有关联轴节输入转矩TCPin的更准确的信息。
在第一个实施例到第三个实施例中，在四轮驱动车辆中示范了驱动力分配控制系统，其中，传递给辅助驱动轮(前轮)的转矩与传递给主驱动轮(后轮)的转矩的分配比，可以通过改变离合器的啮合力可变地在0∶100％到50％∶50％之间调整，其基本车轮驱动模式是后轮驱动模式，在此模式下，转矩分配比是0∶100％。从上文可以看出，本发明的基本原理(即，噪声对抗控制)可以应用于四轮驱动车辆，其中，传递给辅助驱动轮(前轮)的转矩与传递给主驱动轮(后轮)的转矩的分配比，可以通过改变离合器的啮合力可变地在100％∶0到50％∶50％之间调整，其基本车轮驱动模式是前轮驱动模式，在此模式下，转矩分配比是100％∶0。在其基本车轮驱动模式是前轮驱动模式的四轮驱动车辆中，当辅助驱动轮(后轮)旋转速度比主驱动轮(前轮)更快时，即，当在转弯时4WD反向移动时，实际执行噪声对抗控制。
在所显示的实施例中，示范了使用凸轮机构(32、33、34)的以电子方式控制的联轴节10作为以电的方式控制的摩擦离合器(或以电子方式控制的传递离合器)。或者，本发明的基本原理(即，噪声对抗控制)可以应用于使用通过液压操作的多盘离合器的四轮驱动车辆，该多盘离合器充当响应在日本专利临时出版物No.4-103433中说明的4WD控制器中包含的以电子方式控制的液压调节器生成的受控的液压而通过液压驱动的转矩分配摩擦离合器。在这样的情况下，由于噪声对抗控制，即使当输入到多盘离合器的转矩的输入方向被颠倒，并因此多盘离合器暂时从交替放置的多个驱动盘和多个从动盘通过扭转力矩咬住并紧紧固定在一起的咬合状态切换到驱动盘和从动盘脱离和分开的脱离状态，也可以避免可能在多盘离合器内产生的不希望的噪声和振动。
这里引用了日本专利申请No.2002-280653(2002年9月26日申请)的全部内容作为参考。
虽然前述的内容是实施了本发明的优选的实施例的描述，可以理解，本发明不仅限于这里显示和描述的特定的实施例，在不偏离下面的权利要求所定义的本发明的范围或精神的情况下，可以进行各种修改。

Claims (18)

1.一种用于四轮驱动车辆的驱动力分配控制系统，包括：
摩擦离合器，通过该摩擦离合器，驱动功率源所产生的驱动力基于车辆的操作条件以一个分配比被传递给主驱动轮和辅助驱动轮；以及
被配置为以电子方式连接到摩擦离合器以便自动控制分配比的四轮驱动车辆控制器，该四轮驱动车辆控制器包括：
(a)转矩阈值设置部分，该部分设置转矩的下限作为一个预先确定的转矩阈值，在该转矩下限之上，当输入到摩擦离合器的转矩的输入方向被颠倒时，在该摩擦离合器内产生噪声和振动，
(b)输入转矩过去历史条件判断部分，当在从命令转矩开始从零转矩水平上升到驱动力分配控制系统的当前执行周期的这段时间内摩擦离合器的命令转矩大于或等于预先确定的转矩阈值时，该部分判断，是否满足离合器输入转矩大于或等于预先确定的转矩阈值的过去历史条件；
(c)命令转矩条件判断部分，该部分判断，是否满足在当前执行周期产生的命令转矩的当前值大于或等于预先确定的转矩阈值的命令转矩条件；
(d)转矩的颠倒条件判断部分，该部分判断，是否满足输入到摩擦离合器的转矩的输入方向被颠倒的转矩颠倒条件；
(e)噪声对抗命令转矩计算部分，该部分用于当过去历史条件、命令转矩条件和转矩的颠倒条件都满足时计算通过渐减地补偿命令转矩的当前值所获得的噪声对抗命令转矩；以及
(f)离合器命令转矩控制部分，该部分用于当过去历史条件、命令转矩条件和转矩的颠倒条件都满足时向摩擦离合器输出对应于噪声对抗命令转矩的命令信号。
2.根据权利要求1所述的驱动力分配控制系统，其中：
噪声对抗命令转矩计算部分计算噪声对抗命令转矩，以便噪声对抗命令转矩与命令转矩的当前值的偏差随着命令转矩的当前值增大而增大。
3.根据权利要求1或2所述的驱动力分配控制系统，进一步包括：
路面摩擦系数检测部分，该部分检测路面摩擦系数；
其中，转矩阈值设置部分设置预先确定的转矩阈值，以便该预先确定的转矩阈值随着路面摩擦系数的增大而增大。
4.根据权利要求3所述的驱动力分配控制系统，其中：
转矩阈值设置部分设置预先确定的转矩阈值，以便路面摩擦系数和预先确定的转矩阈值彼此成正比。
5.根据权利要求1或2所述的驱动力分配控制系统，进一步包括：
急转弯期间传递转矩计算部分，该部分计算当车辆急转弯时适于防止急转弯刹车现象的急转弯期间传递转矩；以及
选择-低处理部分，该部分通过选择-低过程选择急转弯期间传递转矩和噪声对抗命令转矩中的较低的一个；
其中，离合器命令转矩控制部分将对应于由选择-低过程获得的较低的转矩的命令信号输出到摩擦离合器。
6.根据权利要求1或2所述的驱动力分配控制系统，其中：
摩擦离合器包括以电子方式控制的联轴节，该联轴节包括电磁螺线管、电枢、引导离合器、具有凸轮沟槽的引导凸轮、具有凸轮沟槽的主凸轮、夹在凸轮沟槽之间的球，以及插入在摩擦离合器的输入和输出轴之间的主离合器；以及
其中，通过电磁螺线管被通电时的电磁力在引导离合器中产生的摩擦转矩被传递到引导凸轮，且传递到引导凸轮的摩擦转矩进一步通过放置在凸轮沟槽之间的球被复合并转换为在摩擦离合器的输入轴的轴线方向上起作用的轴向转矩，复合的轴向转矩将主凸轮轴向地压向主离合器，以便通过将主离合器轴向地压向主凸轮，来产生其大小与向电磁螺线管施加的螺线管驱动电流的大小成比例的摩擦转矩。
7.根据权利要求1或2所述的驱动力分配控制系统，进一步包括：
左车轮转速传感器，用于检测左车轮转速；以及
右车轮转速传感器，用于检测右车轮转速；
其中，转矩的颠倒条件判断部分用于判断，当前车轮转速和右车轮转速之间的车轮转速差的绝对值大于或等于预先确定的转矩颠倒标准时，满足转矩颠倒条件。
8.根据权利要求1或2所述的驱动力分配控制系统，进一步包括：
转向角度传感器，用于检测转向角度；
其中，转矩的颠倒条件判断部分判断，当转向角度大于或等于预先确定的转矩颠倒标准时，满足转矩颠倒条件。
9.根据权利要求1或2所述的驱动力分配控制系统，进一步包括：
车轮转矩传感器，用于检测输入到辅助驱动轮的辅助驱动轮转矩；
其中，转矩的颠倒条件判断部分用于判断，当辅助驱动轮转矩的转矩下降量大于或等于预先确定的转矩颠倒标准时，满足转矩颠倒条件。
10.根据权利要求1或2所述的驱动力分配控制系统，进一步包括：
车轮转矩传感器，用于检测输入到辅助驱动轮的辅助驱动轮转矩；
其中，转矩的颠倒条件判断部分用于判断，当辅助驱动轮转矩的下降时间变率大于或等于预先确定的转矩颠倒标准时，满足转矩颠倒条件。
11.根据权利要求5所述的驱动力分配控制系统，其中：
急转弯期间传递转矩被设置为是低于噪声对抗命令转矩并对应于摩擦离合器的基本上脱离的状态的转矩值。
12.一种使用摩擦离合器控制四轮驱动车辆的转矩分配比的方法，通过该摩擦离合器，驱动功率源所产生的驱动力基于车辆的操作条件以一个所期望的分配比被传递给主驱动轮和辅助驱动轮，该方法包括：
(a)设置转矩的下限作为一个预先确定的转矩阈值，在该转矩下限之上，当输入到摩擦离合器的转矩的输入方向被颠倒时，在摩擦离合器内将产生噪声和振动，
(b)当在从命令转矩开始从零转矩水平上升到当前执行周期的这段时间内摩擦离合器的命令转矩大于或等于预先确定的转矩阈值时，判断是否满足离合器输入转矩大于或等于预先确定的转矩阈值的过去历史条件；
(c)判断是否满足在当前执行周期产生的命令转矩的当前值大于或等于预先确定的转矩阈值的命令转矩条件；
(d)判断是否满足输入到摩擦离合器的转矩的输入方向被颠倒的转矩颠倒条件；
(e)当过去历史条件、命令转矩条件和转矩颠倒条件都满足时，计算通过渐减地补偿命令转矩的当前值所获得的噪声对抗命令转矩；以及
(f)当过去历史条件、命令转矩条件和转矩颠倒条件都满足时，向摩擦离合器输出对应于噪声对抗命令转矩的命令信号。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
计算当车辆急转弯时适于防止急转弯刹车现象的急转弯期间传递转矩；以及
通过选择-低过程选择急转弯期间传递转矩和噪声对抗命令转矩中的较低的一个；
其中，对应于由选择-低过程获得的较低的转矩的命令信号被输出到摩擦离合器。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
检测左车轮转速和右车轮转速；
计算前车轮转速和右车轮转速之间车轮转速差的绝对值；以及
当车轮转速差的绝对值大于或等于预先确定的转矩颠倒标准时，判断满足转矩颠倒条件。
15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
检测转向角度；以及
当转向角度大于或等于预先确定的转矩颠倒标准时，判断满足转矩颠倒条件。
16.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
检测输入到辅助驱动轮的辅助驱动轮转矩；以及
当辅助驱动轮转矩中的转矩下降量大于或等于预先确定的转矩颠倒标准时，判断满足转矩颠倒条件。
17.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
检测输入到辅助驱动轮的辅助驱动轮转矩；以及
当辅助驱动轮转矩的下降的时间变率大于或等于预先确定的转矩颠倒标准时，判断满足转矩颠倒条件。
18.根据权利要求13所述的方法，其中：
急转弯期间传递转矩被设置为是低于噪声对抗命令转矩并对应于摩擦离合器的基本上脱离的状态的转矩值。
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