CN100372716C - 车辆驱动力控制设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆驱动力控制设备。车辆驱动力控制设备构造成使得当车辆正从停止状态加速时，增加驱动力成为可能，而不增加发电机的尺寸。特别地，将发动机的输出输送到左右前轮以及发电机。发电机的输出电压输送到电动机以及电动机的输出驱动左右后轮。如果确定当车辆正试图从停止状态加速时(从停车开始运动)时，车辆被卡住，增加用于发动机TCS控制的目标滑动量。

Description

车辆驱动力控制设备
技术领域
本发明通常涉及用于具有由主驱动源驱动的车轮或车轮组和由主驱动源驱动的发电机的车辆的车辆驱动力控制设备。优选地，通过由主驱动源驱动的发电机产生的电力驱动电动机。本发明在所有车轮驱动车辆中特别有用，其中由主驱动源，诸如内燃机驱动一对主驱动轮，以及由电动机驱动一对副驱动轮。因此，本发明特别适合于所谓的无电池四轮驱动(battery less four wheel drive)车辆，其中发动机驱动发电机以及来自发电机的电力输送到电动机。
背景技术
在日本公开专利申请2000-318473中公开了驱动力控制设备的一个例子。这一公开的驱动力控制设备公开了由内燃机驱动前或主驱动轮，以及由电动机驱动后或副驱动轮的车辆。由受发动机驱动的发电机产生的电力驱动电动机。当使用在该公开内容中公开的驱动力控制设备时，不一定必须具有向电动机提供电力的电池。此外，在该公开文献中存在的设备构造成仅当车辆从停止开始运动时，通过用电动机驱动后轮，促使从停止状态加速。
鉴于此，对本领域的技术人员来说，从这一公开内容，很显然存在改进车辆驱动力控制设备的需要。本发明解决现有技术中的这一需要以及从这一公开内容，对本领域的技术人员来说很显然的其他需要。
发明内容
已经公开了为保持检查中的主驱动轮的加速滑动(accelerationslippage)，一些四轮驱动车辆具有牵引控制功能(也称为“发动机TCS”)，抑制发动机的输出，用这种方式，将主驱动轮的加速滑动量调整到目标滑动量。
通过这种车辆，当牵引控制功能响应在停止状态的加速期间的加速滑动，抑制发动机的转速的增加时，结果可以是将发电机的输出电流抑制到电动机不能实现目标电动机转矩的点。
同时，如果禁止牵引控制功能，或如果通过在永久基础上，简单地增加目标滑动量来削弱牵引控制效果，车辆行进期间的转向响应将下降，以及车辆的转弯性能和行驶稳定性将减小。此外，为提供牵引控制功能，而不抑制发动机的输出，有必要使用具有足够大容量的发动机来吸收主驱动轮的剩余转矩。
鉴于这些问题，构思了本发明。本发明的一个目的是允许增加在从停止状态加速期间、传送到车辆的驱动力，而不需要大的发电机。
鉴于上述问题，提供了一种驱动力控制设备，主要包括主驱动源、发电机、电动机、主驱动源输出抑制部分、卡住检测部分和卡住免除部分。主驱动源被构造并配置成驱动主驱动轮。发电机被构造并配置成由主驱动源驱动。电动机被构造并配置成由发电机生成的电力驱动副驱动轮。主驱动源输出抑制部分被构造成抑制主驱动源的输出以便当主驱动轮经受加速滑动时，使主驱动轮的加速滑动度与预定目标滑动度匹配。卡住检测部分被构造成检测车辆是否处于卡住状态。卡住免除部分被构造成实施当卡住检测部分的检测结果表示存在车辆卡住状态时，增加目标滑动度，以及当卡住检测部分的检测结果表示存在车辆卡住状态时，停止由主驱动源输出抑制部分实施的主驱动源的输出抑制的至少一个。
从下述结合附图公开本发明的优选实施例的详细描述，对本领域的技术人员来说这些和其他目的、特征、方面和优点变得显而易见。
附图说明
现在，参考形成原始公开的一部分的附图：
图1是具有根据本发明的优选实施例的车辆驱动力控制设备的车辆的示意框图；
图2是表示用于根据本发明的所示实施例，在图1中所示的车辆驱动力控制设备的控制***结构的框图；
图3是表示用于根据本发明的所示优选实施例，在图1中所示的车辆驱动力控制设备的4WD控制器的框图；
图4是由表示根据本发明的所示实施例，用于在图1中所示的车辆驱动力控制设备的4WD控制器的剩余转矩计算部分执行的处理顺序的流程图；
图5是由表示根据本发明的所示实施例，用于图1中所示的车辆驱动力控制设备的4WD控制器的目标转矩控制(限定)部分执行的处理顺序的流程图；
图6是由表示根据本发明的第一实施例的剩余转矩转换部分执行的处理的流程图；
图7是由表示根据本发明的实施例的加速辅助调整部分执行的处理的流程图；
图8是表示由根据基于本发明的第一实施例的发动机控制器执行的处理的流程图；
图9是根据本发明的实施例的时序图。
具体实施方式
现在，参考附图说明本发明的选定实施例。从这一公开内容，对本领域的技术人员来说仅是出于说明而非为限制由附加权利要求及其等效定义的本发明的目的，提供本发明的实施例的下述描述是显而易见的。
先参考图1和2，现在，将根据本发明的第一实施例，说明车辆驱动力控制设备。如图1所见，图示四轮驱动车辆具有根据本发明的车辆驱动力控制设备。如图1所示，根据本实施例的车辆具有受内燃机或主驱动源2驱动的左右前轮1L和IR，以及受电动机或从驱动源4，优选地是直流(DC)电动机驱动的左右后轮3L和3R。因此，前轮1L和1R用作主驱动轮，而后轮3L和3R用作副驱动轮。发动机2的输出转矩Te在通过变速器5a和差速齿轮Sb后输送到左右前轮1L和1R。环形传动带6将来自内燃机2的电力输送到发电机7，其将电能提供到电动机4。通过环形传动带6，将发动机2的一部分输出转矩Te输送到发电机7。换句话说，以通过将内燃机2的转速Ne乘以环形传动带6的皮带轮比获得的转速Nh旋转发电机7。另外，基于内燃机2的转速Ne以及环形传动带6的皮带轮比，计算发电机7的转速Nh。
变速器5a具有换档或齿轮位置检测装置5c(传动比检测装置)，构造成检测变速器Sa的当前换档范围或齿轮位置。换挡位置检测装置5c将表示所检测的换档位置的信号发送到4WD控制器8。变速器5a响应来自变速控制单元(图中未示出)的换档命令，执行换档。变速控制单元保存包含描述基于车速和加速器位置的变速器的换档规范的信息的表等等。当基于当前车速和加速器位置，确定车辆将通过换档点时，变速控制单元向变速器发布换档命令。
发电机7以等于内燃机2的转速Ne和环形传动带6的皮带轮比的乘积的转速Nh旋转。通过4WD控制器，调整由于发电机7的励磁电流Ifh，由发电机7加在内燃机2上的负载以便产生对应于负载转矩的电压。由发电机7产生的电压能通过电力线9输送到电动机4。在电动机4和发电机7之间的电力线9的中点处提供接线盒10。电动机4的驱动轴能经减速齿轮11、离合器12和差速齿轮，以传统的方式连接到后轮3L和3R上。
内燃机2具有进气通道14(例如进气歧管)，包括主节流阀15和从节流阀16。根据还构成或充当加速器位置检测装置或传感器，或节流阀开度指示装置或传感器的加速器踏板17的下压量，调整/控制主节流阀15的节流阀开度。为了调整主节流阀15的节流阀开度，主节流阀15机械地连接到加速器踏板17的下压量，或根据来自检测加速器玲板17的下压量的加速度传感器29的下压量检测值或主节流阀15的开度，由发动机控制器18电调整/控制。将来自加速度传感器29的下压量检测值作为控制信号输出到4WD控制器8。加速度传感器29构成加速度或节流阀指示传感器。因此，在此使用的短语“加速度位置开度”是指主节流阀15的节流阀开度量或加速器踏板17或类似的加速度装置的下压量。
从节流阀16将步进电动机19用作用于调整其节流阀开度的致动器。特别地，由步进电动机19的旋转角调整/控制从节流阀16的节流阀开度，其对应于步计数。由来自电动机控制器20的驱动信号调整/控制步进电动机19的旋转角。从节流阀16具有如图2所示的节流阀传感器19a。基于由这一节流阀传感器19a检测的节流阀开度检测值，反馈控制步进电动机19的步计数。通过调整从节流阀16的节流阀开度以便小于主节流阀15的节流阀开度，能与驾驶员的加速器踏板17操作无关地控制(减小)内燃机2的输出转矩。
车辆驱动力控制设备还具有检测内燃机2的转速Ne的发动机转速传感器21。发动机转速传感器21将表示发动机转速Ne的控制信号输出到发动机控制器18和4WD控制器8。
提供制动踏板34，构成制动指示/操作部分。由构成制动操作量传感器的制动冲程传感器35检测制动踏板34的冲程量。制动冲程传感器35能是测量制动踏板34的实际冲程量的传感器，或是检测表示制动踏板34的冲程量的主缸压力的主缸压力传感器。在任何一种情况下，制动冲程传感器35将其测量的制动冲程量输出到制动控制器36和4WD控制器8。还将制动冲程传感器35构成和配置成包括表示是否下压制动踏板34预定量的制动开关。因此，将表示已经下压制动34踏板预定量的制动开信号发送到4WD控制器8。
制动控制器36响应由制动踏板34输入的制动冲程量，通过控制安装在车轮1L、1R、3L和3R上的制动装置(例如盘式制动器)37FL、37FR、37RL和37RR，控制作用在车辆上的制动力。换句话说，基于从制动冲程传感器35接收的制动踏板下压量，制动控制器36控制通过盘式制动器等等的制动装置37FL、37FR、37RL和37RR施加在车轮1L、1R、3L和3R的制动力。制动装置37FL、37FR、37RL和37RR的每一个包括可操作地连接到4WD控制器8上的车轮汽缸压力传感器。
如图2所示，发电机7具有用于调整输出电压V的调压器22(调节器)。4WD控制器8通过调整励磁电流Ifh，诸如控制发电机控制命令值c1(占空比或励磁电流值)，相对于内燃机2，控制发电机负载转矩Th和所生成的电压V。换句话说，例如，基于从4WD控制器8发出的发电机控制命令值c1(占空比)，调压器22控制发电机7的励磁电流Ifh，从而控制通过发电机7施加在发动机2上的发电机负载转矩Th以及由发电机7生成的输出电压V。简单地说，调压器22从4WD控制器8接收发电机控制命令值c1(占空比或励磁电流值)，以及使发电机7的励磁电流Ifh调整到对应于发电机控制命令值c1的值。调压器22还构成和配置成检测发电机7的输出电压V，然后将所检测的电压值输出到4WD控制器8。这一配置构成发电机输出电压调整部分。
在接线盒10内提供电流传感器23。电流传感器23检测从发电机7提供到电动机4的电力的电流值Ia以及将所检测的电枢电流信号输出到4WD控制器8。由4WD控制器8检测流过电力线9的电压值，以产生表示电动机4两端的电压的控制信号。继电器24根据来自4WD控制器8的控制命令，切断或连接提供到电动机4的电压(电流)。
来自4WD控制器8的控制命令控制电动机4的励磁电流Ifm以便使电动机4的驱动转矩调整到目标电动机转矩Tm。换句话说，通过4WD控制器8调整励磁电流Ifm使电动机4的驱动转矩Tm调整到目标电动机转矩。热敏电阻25测量电动机4的电刷温度并产生表示输出到4WD控制器8的电动机4的温度的控制信号。
车辆驱动力控制设备还具有检测电动机4的驱动轴的转速Nm的电动机转速传感器26。电动机转速传感器26将表示所检测的电动机4的转速的控制信号输出到4WD控制器8。电动机转速传感器26构成离合器12的输入轴转速检测器或传感器。
车轮1L、1R、3L和3R分别具有车轮速度传感器27FL、27FR、27RL和27RR。每个速度传感器27FL、27FR、27RL和27RR将对应于各个车轮1L，1R，3L和3R的转速的脉冲信号输出到4WD控制器8。每个脉冲信号分别充当表示各个车轮1L，1R，3L和3R的转速的车轮速度检测值。车轮速度传感器27RL，27RR构成离合器12的输出轴转速检测器或传感器。
如图3所示，4WD控制器8具有发电机控制单元或部分8A、继电器控制或部分8B、电动机控制单元或部分8C、离合器控制单元或部分8D、剩余转矩计算单元或部分8E、目标转矩限定单元或部分8F、剩余转矩转换单元或部分8G、四轮驱动终止处理单元或部分8H以及加速辅助调整单元或部分8J。
4WD控制器8是优选地包括可操作地连接到内燃机2和电动机4以便控制由内燃机2施加到左右前轮1L和1R的转矩以及由电动机4施加到左右后轮3L和3R的转矩、具有4WD控制程序的微型计算机的控制单元，如下所述。4WD控制器8还包括其他传统部件，诸如输入接口电路、输出接口电路和存储装置，诸如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置。存储器电路存储处理结果和控制程序。4WD控制器8的RAM存储操作标记的状态以及用于控制程序的各种控制数据。4WD控制器8的ROM存储用于控制程序的各种操作。4WD控制器8能根据控制程序，有选择地控制驱动力控制设备的部件的任何一个。从这一公开内容，对本领域的技术人员来说，用于4WD控制器8的精确结构和算法能是执行本发明的功能的硬件和软件的任意组合是显而易见的。换句话说，在权利要求中使用的“装置+功能”子句应当包括任何结构，包括但不限于能用来执行“装置+功能”子句的功能的硬件和/或算法或软件。此外，在权利要求中应用的术语“装置”或“部分”应当包括任何结构，例如仅硬件、仅软件，或硬件和软件的结合。
通过本发明的4WD控制器8，如下面详细所述，仅当确定车辆卡住时，才增加目标加速滑动度，因此，此时的转向响应不特别重要。目标加速滑动度的增加允许增加发电机7的转速，从而增加副驱动轮3L和3R的驱动力。因此，当对从停止状态(即，当车辆卡住时)加速的车辆来说需要大的驱动力时，能获得大的驱动力，以及不需要大的发电机。
发电机控制部分8A使用调压器22来监视发电机7的输出电压。因此，发电机控制部分8A构造成榆出发电机7的发电机控制命令值c1以便根据发电机命令值c1，调整励磁电流Ifh。换句话说，发电机控制部分8A调整发电机7的励磁电流Ifh，用这种方式，以获得预定输出电压V。
继电器控制部分8B控制(连接和断开)切断和连接从发电机7提供到电动机4的电力。简单地说，其用来在从动状态和非从动状态间开关电动机40。
电动机控制部分8C通过调整电动机4的励磁电流Ifm，将电动机4的转矩调整到所需预定值。
离合器控制部分8D通过将离合器控制命令输出到离合器12来控制离合器12的状态。换句话说，当确定车辆处于四轮驱动方式时，离合器控制部分8D使离合器12操作到啮合(连接)状态。
基于输入信号，剩余转矩计算部分8E、目标转矩限定部分8F和剩余转矩转换部分8G根据预定采样时间，连续地执行各自的处理顺序(即首先8E，然后8F、然后8G，回到8E等等)。
现在，将参考图4来描述通过剩余转矩计算部分8E执行的处理顺序。
首先，在步骤S10，剩余转矩计算部分8E计算滑动速度或速率ΔVF，其是前轮1L和1R的加速滑动的大小。特别地，基于来自车轮速度传感器27FL，27FR，27RL和27RR的信号，计算平均车轮速度。剩余转矩计算部分8E从前轮1L和1R(主驱动轮)的车轮速度减去后轮3L和3R(副驱动轮)的平均车轮速度以得出滑动速度或速率ΔVF。
现在给出如何计算滑动速率ΔVF的例子。
首先，使用下述两个方程式(1)和(2)，计算平均前轮速度Vwf(用于前轮1L和1R的左右轮速度的平均值)和平均后轮速度Vwr(用于后轮3L和3R的左右轮速度的平均值)：
Vwf＝(Vwfl+Vwfr)/2                (1)
Vwr＝(Vwrl+Vwrr)/2                (2)
其次，使用下述方程式(3)，通过平均前轮速度Vwf，和平均后轮速度Vwr间的差值，计算前或主驱动轮1L和1R的滑动速度(平均滑动大小)ΔVF。
ΔVF＝Vwf-Vwr                     (3)
然后，4WD控制器8进入步骤S20。
在步骤S20，4WD控制器8的剩余转矩计算部分8E确定计算的滑动速度ΔVF是否超出预定值，诸如零。因此，步骤S10和S20构成加速滑动检测部分，估计在由内燃机2驱动的前轮1L和1R中是否发生加速滑动。如果确定滑动速度ΔVF为零或以下，估计前轮1L和1R未经受加速滑动以及4WD控制器8进入步骤S30，其中将目标发电机负载转矩Th设置成零以及4WD控制器8的剩余转矩计算部分8E返回到控制环路的开始，以及4WD控制器8返回到主程序。
相反，在步骤S20中，如果确定滑动速度ΔVF大于零，那么剩余转矩计算部分8E估计前轮1L和1R正经受加速滑动，因此，控制进入步骤S40。
在步骤S40，剩余转矩计算部分8E计算必须吸收以便抑制前轮1L和1R的加速滑动的转矩量TΔVF。换句话说，吸收转矩TΔVF是与加速滑动大小成比例的量。使用下述方程式(4)，计算吸收转矩TΔVF。
TΔVF＝K1×ΔVF                           (4)
其中：K1是通过经验等等获得的增益。
然后，4WD控制器8的剩余转矩计算部分8E进入步骤S50。
在步骤S50中，基于下述方程式(5)，通过剩余转矩计算部分8E计算发电机7的当前负载转矩TG，然后剩余转矩计算部分8E进入步骤S60。
TG = K 2 V × Ia K 3 × Nh - - - ( 5 )
其中：V：发电机7的电压，
Ia：发电机7的电枢电流，
Nh：发电机7的转速，
K3：效率以及
K2：系数
在步骤S60中，剩余转矩计算部分8E计算剩余转矩，即，由发电机7施加的目标发电机负载转矩Th。例如，基于下述方程式(6)，获得目标发电机负载转矩Th，以及剩余转矩计算部分8E返回到控制环路的开始。
Th＝TG+TΔVF                            (6)
接着，将基于图5说明由目标转矩(控制)限定部分8F执行的处理。图5的流程图中的目标发电机负载转矩Th的处理构成发电机控制部分，该部分构造成当加速滑动检测部分估计在驱动轮中出现加速滑动时，控制发电机7的发电负载转矩以便基本上对应于驱动轮的加速滑动大小。
首先，在步骤S110中，4WD控制器8的目标转矩限定部分8F确定目标发电机负载转矩Th是否大于发电机7的最大负载容量HQ。如果目标转矩限定部分8F确定目标发电机负载转矩Th小于或等于发电机7的最大负载容量HQ，目标转矩限定部分8F进入控制程序的开始以便重复处理。相反，如果4WD控制器8确定目标发电机负载转矩Th大于发电机7的最大负载容量HQ，目标转矩限定部分8F进入步骤S120。
在步骤S120中，目标转矩限定部分8F计算过剩转矩ΔTb，其是目标发电机负载转矩Th超出最大负载转矩HQ的量。根据下述方程式(7)，能计算过剩转矩ΔTb：
ΔTb＝Th-HQ                                    (7)
然后，目标转矩限定部分8F进入步骤S130。
在步骤S130中，目标转矩限定部分8F计算当前发动机转矩Te。例如，基于来自节流阀传感器19a和发动机转速传感器21的信号，使用发动机转矩计算图，计算当前发动机转矩Te。然后，4WD控制器8进入步骤S140。
在步骤S140中，目标转矩限定部分8F计算发动机转矩上限值TeM。通过从发动机转矩Te减去过剩转矩ΔTb，计算发动机转矩上限值TeM，如下述方程式(8)所述。
TeM＝Te-ΔTb                                   (8)
在将发动机转矩上限值TeM输出到发动机控制器18后，目标转矩限定部分8F进入步骤S150。
在步骤S150，目标转矩限定部分8F将最大负载容量HQ取代为目标发电机负载转矩Th。换句话说，最大负载容量HQ指定为目标发电机负载转矩Th，然后，目标转矩限定部分8F返回到控制环路的开始以及4WD控制器8返回到主程序。
接着，将基于图6，说明由剩余转矩转换部分8G执行的处理。
在步骤S200中，剩余转矩转换部分8G确定目标发电机负载转矩Th是否大于0。如果Th大于零，剩余转矩转换部分8G确定在前轮1L和IR中出现加速滑动以及进入步骤S210。如果Th等于或小于零，剩余转矩转换部分8G确定前轮1L和1R未经受加速滑动以及返回到控制序列的开始，使车辆处于二轮驱动模式。
首先，在步骤S200中，4WD控制器8的剩余转矩转换部分8G确定目标发电机负载转矩Th是否大于0。如果确定目标发电机负载转矩Th大于0，那么剩余转矩转换部分8G的程序进入步骤S210，因为前轮1L和1R正经受加速滑动。如果剩余转矩转换部分8G确定目标发电机负载转矩Th小于或等于0，那么剩余转矩转换部分8G返回到控制环路的开始，因为前轮1L和1R未经受加速滑动。因此，车辆保持在二轮驱动模式。
在步骤S210，剩余转矩转换部分8G确定车辆是否将从四轮驱动状态或模式转变到二轮驱动状态或模式。如果剩余转矩转换部分8G确定车辆将转变成二轮驱动，那么剩余转矩转换部分8G进入步骤S270，其中执行四轮驱动终止处理，诸如在返回到控制序列的开始前，松开离合器12和停止发电机7(c1＝0)。在诸如当电动机4的转速已经接近可容许转速限制时，或当目标发动机转矩Tm处于减小趋势并发现变得等于或小于预定阀值(例如1N-m)时，或当变速器5a处于非驱动范围(诸如停车或空档)时的情况下，剩余转矩转换部分8G确定车辆将转变到二轮驱动。同时，如果未进行转变到二轮，并且车辆仍然处于四轮驱动状态或模式，剩余转矩转换部分8G进入步骤S215，用于常规处理。
在步骤S215，剩余转矩转换部分8G向离合器控制部分8D发出离合器接通(ON)命令并进入步骤S220。
在步骤S220，剩余转矩转换部分8G读入由发动机转速传感器21检测的电动机4的转速Nm。计算对应于电动机4的转速Nm的目标电动机励磁电流Ifmt。然后，在剩余转矩转换部分8G进入步骤S230前，剩余转矩转换部分8G将所计算的目标电动机励磁电流Ifmt发送到电动机控制部分8C。
目标电动机励磁电流Ifmt相对于电动机4的转速Nm，保持在固定电流值，只要转速Nm小于预定转速。当转速Nm超出预定转速时，使用公知的弱场控制方法，减小电动机4的励磁电流Ifmt。更具体地说，当电动机4的转速变高时，电动机感应电压E增加以及电动机转矩下降。因此，当电动机4的转速Nm超出预定值时，减小电动机4的励磁电流Ifmt以便减小感应电压E并因此流过电动机4的电流以便获得所需电动机转矩。因此，即使电动机4的转速变高，也能获得所需转矩，因为防止感应电压E增加，从而防止电动机转矩下降。由于按二个阶段控制电动机励磁电流Ifmt，即一个励磁电流用于预定转速以下的转速，以及另一个励磁电流用于等于或高于预定转速的转速，与连续基础上控制励磁电流的情形相比，降低电子电路的成本。
提供通过根据电动机4的转速Nm，调整励磁电流Ifmt，在连续基础上校正电动机转矩的电动机转矩校正装置或部分也是可接受的。换句话说，根据电动机转速Nm，在连续基础上调整电动机4的励磁电流Ifmt来代替在两阶段基础上也是可接受的。再次，即使电动机4的转速变高，也能获得所需转矩，因为防止电动机4的感应电压E增加从而防止电动机转矩下降。该方法提供平滑的电动机转矩特性，从而允许车辆以比在二阶段控制以及始终以有效状态驱动电动机的情形更稳定的方式行驶。
在步骤S230中，剩余转矩转换部分8G使用图等等，计算对应于由剩余转矩计算部分8E计算的发电机负载转矩Th的目标发动机转矩Tm。
在步骤S250，剩余转矩转换部分8G使用图等等，计算对应于目标发动机转矩Tm的目标电枢电流Ia以及目标电动机励磁电流Ifmt并进入步骤S260。
在步骤S260，剩余转矩转换部分8G基于目标电枢电流Ia，计算实现目标电动机电压所需的占空比c1(即发电机控制命令值)以及在结束控制序列前，输出占空比。
现在，将参考图7，描述由加速辅助调整部分8J执行的处理序列。加速辅助调整部分8J根据预定采样时间(即每次预定采样时间已过时)，执行其处理序列。
在步骤S310，加速辅助调整部分8J确定变速器5a是否处于驱动范围(即将驱动功率传送到车轮或多个车轮的齿轮位置)。如果加速辅助调整部分8J确定变速器5a处于驱动范围，那么加速辅助调整部分8J进入步骤S230。如果加速辅助调整部分8J确定变速器5a处于非驱动范围(诸如停车或空档)，那么加速辅助调整部分8J进入步骤S400。
在步骤S320，如果加速辅助调整部分8J确定表示加速请求量的加速器位置是否等于或大于预定加速器位置。如果加速器位置等于或大于预定加速位置，那么加速辅助调整部分8J进入步骤S330。如果加速器位置小于预定加速器位置，那么加速辅助调整部分8J进入步骤S400。预定加速器位置是能假定驾驶员意图加速车辆的最小加速器位置值。
在步骤S330，加速辅助调整部分8J确定后轮3L和3R的速度Vwr是否等于或小于预定车轮速度。如果是，进入步骤S340。如果后轮速度速度Vwr大于预定车轮速度，加速辅助调整部分8J进入步骤S400。该实施例示例说明基于后轮速度，估计车速的情形。刚才所述的  预定车轮速度是能假定基本上停止车辆(即真正停止或以极其慢的速度移动)的最大车轮速度。例如，使预定车轮设置成0.1和5Km/h间的值。
在步骤S340，加速辅助调整部分8J确定停车制动器PBK是否为断开(OFF)。如果停车制动器PBK为OFF，那么加速辅助调整部分8J进入步骤S350。如果停车制动器PBK为ON，那么加速辅助调整部分8J进入步骤S400。
在步骤S350，加速辅助调整部分8J基于例如制动踏板34的下压量，确定是否正操作制动器。如果未操作制动器，那么加速辅助调整部分8J进入步骤S360。如果正操作制动器，那么加速辅助调整部分8J进入步骤S400。
在步骤S360，加速辅助调整部分8J确定计数器值Fcnt是否等于或大于预定值ΔF。如果计数器值Fcnt等于或大于预定值ΔF，那么加速辅助调整部分8J进入步骤S380。如果计数器值Fcnt小于预定值ΔF，加速辅助调整部分8J进入步骤S370。
在步骤S370。加速辅助调整部分8J使计数器值Fcnt增加1增量，以及结束处理序列。
在步骤S380，加速辅助调整部分8J将大于预置参考值的值Tslip1设置为目标滑动量值Tslip，并结束处理序列。例如，将值Tslip1设置成15Km/h。
在步骤S400，加速辅助调整部分8J将0(零)替代为计数器值Fcnt并进入步骤S410。
在步骤S410，加速辅助调整部分8J将预置参考值Tslip0替代为目标滑动量值Tslip以及结束处理序列。例如使预置参考值Tslip0设置成8km/h。
执行步骤S310至S350的部分构成卡住检测装置或部分，执行步骤S380的部分构成摆脱卡住部装置或部分。
现在描述由发动机控制器18执行的处理。发动机控制器18根据预定采样时间(即每采样时间周期一次)，基于各种输入信号，执行图8所示的处理。
在步骤S590中，发动机控制器18获得前轮的加速滑动量ΔV并进入步骤S600。在步骤S600，发动机控制器18确定加速滑动量ΔV是否超出目标滑动量值Tslip。如果加速滑动量ΔV的确超出目标滑动量值Tslip，那么发动机控制器18进入步骤S700。如果加速滑动量ΔV等于或小于目标滑动量值Tslip，那么发动机控制器18进入步骤S610。目标滑动量值Tslip的缺省值是参考值Tslip0(<Tslip1)。
在步骤S610，发动机控制器18基于从加速器传感器29接收的检测信号，计算由驾驶员请求的目标发动机输出转矩TeN，以及进行步骤S620.
在步骤S620，发动机控制器18确定是否从4WD控制器18接收发动机输出转矩极限TeM。如果是，发动机控制器18进入步骤S630。如果不是，发动机控制器进入步骤S670。
在步骤S630，发动机控制器18确定发动机输出转矩极限TeM是否小于目标发动机输出转矩TeN。如果发动机输出转矩极限TeM更小，那么发动机控制器18进入步骤S640。同时，如果发动机输出转矩极限TeM等于或大于目标发动机输出转矩TeN，那么发动机控制器18进入步骤S670。
在步骤S640，发动机控制器18通过用发动机输出转矩极限TeM代替目标发动机输出转矩TeN限制目标发动机输出转矩TeN，并进入步骤S670。
在步骤S670，发动机控制器18基于节流阀开度、发动机转速等等，计算当前发动机输出转矩Te，并进入步骤S680。
在步骤S680，发动机控制器18获得当前输出转矩和目标输出转矩TeN间的差值ΔTe＇。使用下述方程式(9)，计算差值ΔTe＇。
ΔTe＇＝TeN-Te                           (9)
然后，发动机控制器18进入步骤S690。
同时，在步骤S700，发动机控制器18执行所谓的TCS控制以便用预定TCS转矩减小量(>0)取代差值ΔTe＇，该步骤构成主驱动源输出抑制装置或部分。
在步骤S690，发动机控制器18计算对应于差值ΔTe＇的节流阀开度θ的调整量Δθ以及在返回到控制序列的开始前，将对应于节流阀开度调整量Δθ的节流阀开度信号发送到步进电动机19。
在前述说明中，发动机控制器18描述为发出对应于差值ΔTe＇的节流阀开度信号Δθ以便简化说明。但是，在实际中，每次执行步骤S700时，以对应于预定转矩增加量或转矩减小量的连续增量调整节流阀开度θ以便转矩和其他操作条件将平滑改变。
现在，描述前述装置的操作效果。
如果车辆正行驶，从发动机2传送到前轮1L和1R的转矩超出路面反作用力转矩极限，即如果前轮1L和1R(主驱动轮1L和1R)经受加速度滑动，由于路面的摩擦系数μ小，或者驾驶员正深压加速器踏板17，连接离合器12以及通过对应于加速滑动的大小的负载转矩Th操作发电机7，从而使车辆转变成四轮驱动模式。然后使用由发电机7生成的剩余电力来驱动电动机4，依次驱动副驱动轮，即后轮3L和3R。从轮的驱动改进了车辆的加速性能。同时，由于使用超出主驱动轮1L和1R的路面反作用转矩极限的剩余转矩驱动电动机4，也能提高车辆的能源效率和油耗率。
此后，调整传送到前轮1L和1R的驱动转矩以便使该值接近前轮IL和1R的路面反作用力转矩极限以及使车辆转变回二轮驱动。因此，抑制前轮1L和1R(主驱动轮1L和1R)的加速滑动。
同时，如果前轮的加速滑动量ΔV超出目标滑动量值Tslip同时车辆正行驶时，执行发动机TCS控制以便与发电机7的操作分开，抑制发动机2的输出以及将主驱动轮，即前轮1L和1R的加速滑动控制到目标滑动量值Tslip(＝Tslip0)。
另外，如果当车辆正从停止状态加速时，前轮1L和1R(主驱动轮1L和1R)经受加速滑动，用与加速滑动量ΔV匹配的发动机负载转矩Th操作发电机7以及用与加速滑动量ΔV匹配的电枢电流驱动电动机4。电动机4从而提供辅助驱动力以便帮助车辆加速。
在一些情况下，当车辆开始从停止运动时，由于深雪、沙子、坑洼或雪泥，车辆所停的路面上对车辆的运动具有大的阻力。如果前轮1L和1R(主驱动轮1L和1R)在这种路面上经受加速滑动，车辆会被卡住以及不能开始运动。更具体地说，如果前轮1L和1R滑动到加速滑动量ΔV超出参考目标滑动量Tslip0的程度，执行发动机TCS控制以及抑制发动机2的输出以便使加速滑动量ΔV调整到额定目标滑动量Tslip0(例如8km/h)。相反，限制发动机2的转速，这表示限制转速及由此的发电机7的输出，这意味着限制由电动机4驱动的后轮3L和3R的转矩。
当这一限制出现时，如果确定车辆基本上停止(即，真正停止或以极其慢的速度移动)，与驾驶员意图开始运动无关(即，与驾驶员下压加速器踏板17、在驾驶范围内的变速器5a、以及未操作制动装置无关)，确定车辆被卡住以及驱动力控制设备使目标滑动量值Tslip增加到Tslip1。简单地说，通过有意图地削弱牵引控制功能的效果，检查发动机转速中的下降以及增加发电机7的输出。因此，由电动机4施加到后轮3L和3R的驱动力增加，以及增加可用来使车辆开始运动的驱动力增加。在车辆开始运动以及车速等于或大于假定车辆以其摆脱卡住状态的预定车速的速度时，目标滑动量值Tslip降低到参考值Tslip0，以便转向响应返回到正常以及有关车辆的转向性能和行驶稳定性的摆脱卡住装置或部分的效果处于检查中。
通过这一实施例，导致目标滑动量增加的转向响应的下降不会导致问题，因为目标滑动量值Tslip仅在车辆卡住并基本上停止(即真正停止或以极其慢的速度移动)的情形中才增加。
同时，通过该实施例，当用来确定车辆被卡住并且不能开始运动的条件(即加速器踏板下压到或超出表示意图加速的位置，变速器处于驾驶范围，以及未操作制动装置，以及基本上停止车辆)已经持续预定时间周期(例如5秒)时，才确定车辆被卡住。因此，驱动力控制设备能可靠地检测驾驶员是否的确希望车辆开始运动但不能，因为车辆被卡住。
图9表示当试图开始运动时，车辆被卡住的情形的时序图(从停止状态加速)。如图9所示，首先，将换档位置设置成驱动范围，释放制动踏板，以及关闭(释放)停车制动。然后将加速器踏板17下压到或超出表示意图加速的位置以及发动机2通过将驱动力输送到前轮1L和1R(主驱动轮1L和1R)来响应。在该点，如果车速达到或超出预定速度Vr1，驱动力控制设备能确定车辆已经成功开始运动。然而，在该例子中，车速小于预定速度Vr1，即使车辆基本上停止，表示车辆被卡住以及不能开始运动。接着，前轮1L和1R经受加速滑动。当加速滑动量ΔV超出目标滑动量Tslip0时，牵引控制功能操作以便抑制发动机2的输出，用这种方式，使加速滑动量ΔV调整到目标滑动量Tslip0。因此，抑制通过电动机4输送到后轮3L和3R的驱动转矩，以及限制可用于总体上使车辆开始运动的驱动力。在一些情况下，由于整个驱动力的限制，车辆不能逃脱卡住状态。
然而，通过该实施例，如果卡住状态持续预定周期T(例如五秒种)，使目标滑动量值Tslip增加。然后，电动机4将更大的驱动力传送到后轮3L和3R，以及增加可用于总体上使车辆开始运动的驱动力，从而增加车辆逃脱卡住状态的可能性。
当车速达到或超出车速Vr1时，在该车速Vr1，车辆不再处于基本上停止以及假定车辆已经逃脱卡住状态，使目标滑动量值Tslip下降回参考目标滑动量Tslip，以及使车辆返回到其初始驱动状态。如图9所示，使用第一有序控制延迟等等，逐渐降低目标滑动量Tslip以便能避免发动机调速不均。
在该实施例中，驱动发电机7以便生成对应于前轮1L和1R的加速滑动量ΔV得。因此，如图9所示，由电动机4传送到后轮3L和3R的驱动力用通常按照前轮1L和1R的加速滑动量ΔV的方式改变。
尽管在该实施例中，目标滑动量值Tslip设置成预定更高目标值Tslip1同时确定车辆被卡住，本发明不限于这种配置。例如，根据卡住状态持续的时间量增加目标滑动量值Tslip，或在确定车辆被卡住的同时，停止发动机TCS控制(即将目标滑动量Tslip设置成无穷大)，从而增加允许的加速滑动量也是可接受的。
尽管该实施例描述了当前轮1L和1R经受加速滑动时，车辆转变成四轮驱动，即驱动电动机4的情形，本发明不限于这种配置。本发明也能应用于当车辆开始从停止状态运动时，或当下压加速器踏板超出预定位置时，使车辆转变成四轮驱动的***。
尽管该实施例描述了基于目标滑动量，执行发动机TCS控制的情形，基于目标滑动比执行TCS控制也是可接受的。总之，只要表示目标滑动度，使用滑动量、滑动比或任何其他量均是可接受的。
将本发明应用于构造成当增加目标滑动量Tslip但实际上加速滑动量ΔV不增加到新的目标滑动量Tslip，与加速器位置无关地增加发动机转速，以便可靠地增加滑动量的***也是可接受的。
如在此所使用的，下述方向术语“向前、向后、向上、向下、垂直、水平、以下和横向”以及任何其他类似的方向术语是指具有本发明的车辆的方向。因此，用来描述本发明的这些术语应当相对于具有本发明的车辆来解释。在此使用来描述装置的部件、部分或零件的术语“构造”包括构造和/或编程来执行所需功能的硬件和/或软件。此外，权利要求中表示为“装置+功能”的术语应当包括能用来执行本发明的那个部件的功能的任何结构。在此使用的程度术语诸如“基本上”、“大约”和“近似”表示修改项的合理偏差量，以便不显著地改变最终结果。例如，这些术语能构造成包括如果该偏差不否定其修改的词的含义，修改项的至少±5％的偏差。
本申请要求日本专利申请No.2003-388210的优先权，日本专利申请No.2003-388210的全部内容在此引入以供参考。
尽管选择仅选定的实施例来示例说明本发明，对本领域的技术人员来说，从该公开内容，在不背离由附加权利定义的本发明的范围的情况下，能做出各种修改和改进是显而易见的。此外，仅为示例目的，而不是为限制由附加权利要求及其等效定义的本发明的目的提供根据本发明的实施例的上述描述。因此，本发明的范围不限于所公开的实施例。

Claims (8)

1.一种车辆驱动力控制设备，包括：
配置并安排成驱动主驱动轮的主驱动源；
配置并安排成由主驱动源驱动的发电机；
配置并安排成由发电机生成的电力驱动副驱动轮的电动机；
主驱动源输出抑制部分，配置成抑制主驱动源的输出以便当主驱动轮经受加速滑动时，使主驱动轮的加速滑动度与预置目标滑动度匹配；
卡住检测部分，配置成检测车辆是否存在卡住状态；以及
卡住免除部分，配置成：
当卡住检测部分的检测结果表示存在车辆卡住状态时、并且当主驱动轮经受加速滑动时，停止由主驱动源输出抑制部分实施的主驱动源的输出抑制。
2.如权利要求1所述的车辆驱动力控制设备，其中，
卡住免除部分被配置成当从确定车辆正试图从停止状态加速以来已过预定时间量时，增加目标滑动度。
3.如权利要求1所述的车辆驱动力控制设备，其中，
卡住检测部分被配置成当向主驱动源发出加速请求时，以及当车辆停止或车速为能假定车辆基本上停止的速度时，确定存在车辆卡住状态。
4.如权利要求1所述的车辆驱动力控制设备，其中，
发电机被配置成至少当车辆正从基本停止状态加速时，根据主驱动轮的加速滑动量，生成电力。
5.如权利要求3所述的车辆驱动力控制设备，其中，
发电机被配置成至少当车辆正从基本停止状态加速时，根据主驱动轮的加速滑动量，生成电力。
6.如权利要求1所述的车辆驱动力控制设备，其中，
主驱动源是内燃机。
7.如权利要求1所述的车辆驱动力控制设备，其中，
主驱动源被进一步配置成驱动一对主驱动轮，以及电动机被进一步配置成驱动一对副驱动轮。
8.一种控制车辆驱动力控制设备的方法，包括：
使用通过旋转用于旋转主驱动轮的主驱动源驱动的发电机，生成电力；
从发电机将电力提供到电动机，用于由从发电机提供的输出电压旋转副驱动轮；
抑制主驱动源的输出以便当主驱动轮经受加速滑动时，使主驱动轮的加速滑动度与预置目标滑动度匹配；
检测是否存在车辆卡住状态；以及
当检测结果表示存在车辆卡住状态时、并且当主驱动轮经受加速滑动时，停止主驱动源的输出抑制。
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