CN102574455B - 备用四轮驱动车辆的驱动控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种备用四轮驱动车辆的驱动控制装置,通过减少使离合器装置工作而消耗的电量并提高电动机的再生效率,来提高燃料经济性。包含传递转矩控制单元(126),传递转矩控制单元(126)在电动机(M)的再生制动时,在用制动指令转矩计算单元(124)算出的制动指令转矩(To)为预定的后轮再生限制转矩(TL1)以下的情况下,用控制耦合装置(54),将车辆驱动源和前侧驱动轮(30)之间的传递转矩设定为零,仅用后侧驱动轮(32)执行再生制动,所以用于控制耦合装置(54)的工作而消耗的电量减少,并且电动机(M)的再生效率提高。因此燃料经济性提高。

Description

备用四轮驱动车辆的驱动控制装置
技术领域
本发明涉及备用(standby)四轮驱动车辆的驱动控制装置,特别涉及减少切换两轮驱动状态和四轮驱动状态的离合器装置的工作用所消耗的电量、另外提高电动机的再生效率由此提高燃料经济性的技术。
背景技术
已知一种备用四轮驱动车辆,具备与包含产生再生制动转矩的电动机的驱动源连接的主驱动轮;以及离合器,设于该驱动源和副驱动轮之间,对由主驱动轮执行的两轮驱动状态、和由主驱动轮以及副驱动轮执行的四轮驱动状态进行切换。例如专利文献1的备用四轮驱动车辆就是其中一例。专利文献1中,在电动机的再生制动时,以使得用主驱动轮和副驱动轮双方来执行再生制动的方式,来控制离合器装置。通过这样用主驱动轮和副驱动轮双方来执行再生制动,能够提高车辆的动作稳定性。
专利文献1:日本特开2004-357375号公报
发明内容
在上述现有备用四轮驱动车辆中,由于像上述那样,在电动机的再生制动时,以使得用主驱动轮和副驱动轮双方来执行再生制动的方式,使离合器装置工作,所以用于使该离合器装置工作而消耗的电量增大,这成为妨碍燃料经济性提高的重要因素。此外,由于与由主驱动轮执行的两轮驱动状态相比,由主驱动轮和副驱动轮执行的四轮驱动状态的动力损失增大,所以由于用主驱动轮和副驱动轮双方来执行再生制动,使得电动机的再生效率低,这也成为妨碍燃料经济性提高的一个重要因素。
本发明是以上述情况为背景而做出的,其目的在于提供一种备用四轮驱动车辆的驱动控制装置,通过减少使离合器装置工作而消耗的电量并提高电动机的再生效率,来提高燃料经济性。
用于实现该目的的技术方案1涉及的发明的要点为:(1)一种备用四轮驱动车辆的驱动控制装置,该备用四轮驱动车辆具备:与驱动源连结的主驱动轮,上述驱动源包含产生再生制动转矩的电动机;离合器装置,其设置在该驱动源和副驱动轮之间,对利用该主驱动轮的两轮驱动状态、以及利用该主驱动轮和该副驱动轮的四轮驱动状态进行切换,(2)上述驱动控制装置包含传递转矩控制单元,该传递转矩控制单元在上述电动机的再生制动时,在车辆的要求制动转矩为预先设定的主驱动轮再生限制转矩以下的情况下,利用上述离合器装置使上述驱动源和上述副驱动轮之间的传递转矩为零从而仅利用上述主驱动轮执行再生制动,在该要求制动转矩超过该主驱动轮再生限制转矩的情况下,利用该离合器装置在该驱动源和该副驱动轮之间产生传递转矩从而利用该主驱动轮和该副驱动轮执行再生制动。
此外,技术方案2涉及的发明的要点为:在技术方案1涉及的发明中,上述传递转矩控制单元在上述要求制动转矩超过上述主驱动轮再生限制转矩的情况下,控制上述离合器装置的传递转矩来调节该副驱动轮的再生制动转矩,以使得上述副驱动轮的制动转矩成为该要求制动转矩与该主驱动轮再生限制转矩的差。
此外,技术方案3涉及的发明的要点为:在技术方案1涉及的发明中,上述传递转矩控制单元在上述要求制动转矩超过上述主驱动轮再生限制转矩的情况下,控制上述离合器装置的传递转矩来调节该副驱动轮的再生制动转矩,以使得从上述副驱动轮的转速减去预先设定的预定的校正值而得的值与上述主驱动轮的转速大致相等。
此外,技术方案4涉及的发明的要点为:在技术方案1~3中任一项涉及的发明中,上述传递转矩控制单元在从上述副驱动轮的转速减去预先设定的预定的差动转速校正值而得的值比上述主驱动轮的转速大的情况下,使上述离合器装置的传递转矩增加来使该副驱动轮的再生制动转矩增加。
此外,技术方案5涉及的发明的要点为:在技术方案1~4中任一项涉及的发明中,(1)上述备用四轮驱动车辆具备与所供给的液压相应地对上述主驱动轮和上述副驱动轮分别产生制动转矩的主驱动轮用液压制动器和副驱动轮用液压制动器,(2)上述驱动控制装置包含液压制动器控制单元,上述液压制动器控制单元在上述要求制动转矩超过预先设定的再生限制转矩的情况下,分别对该主驱动轮用液压制动器和该副驱动轮用液压制动器进行控制,以使得该主驱动轮的制动转矩和该副驱动轮的制动转矩的分配比沿着预先设定的制动转矩分配线被控制。
此外,技术方案6涉及的发明的要点为:在技术方案4或5涉及的发明中,上述传递转矩控制单元在上述要求制动转矩超过上述主驱动轮再生限制转矩时,在上述副驱动轮的转速与上述主驱动轮的转速的差为上述差动转速校正值以下的情况下,通过固定上述离合器装置的传递转矩来使该主驱动轮的再生制动转矩增加。
根据技术方案1涉及的发明的备用四轮驱动车辆的驱动控制装置,包含传递转矩控制单元,传递转矩控制单元在上述电动机的再生制动时,在车辆的要求制动转矩为预定的主驱动轮再生限制转矩以下的情况下,用上述离合器装置,将上述驱动源和上述副驱动轮之间的传递转矩设定为零,仅利用上述主驱动轮执行再生制动,所以在车辆的要求制动转矩为主驱动轮再生限制转矩以下的情况下,离合器装置不工作,因此例如与在电动机的再生制动时以使得用主驱动轮和副驱动轮双方执行再生制动的方式使离合器装置工作的情况相比,用于该离合器装置的工作所消耗的电量减少。此外,用上述主驱动轮执行再生制动的两轮驱动状态与利用主驱动轮和副驱动轮执行再生制动的四轮驱动状态相比,动力损失减少,所以电动机的再生效率提高。因此,能够提高车辆的燃料经济性。
此外,根据技术方案2涉及的发明的备用四轮驱动车辆的驱动控制装置,上述传递转矩控制单元在上述要求制动转矩超过上述主驱动轮再生限制转矩的情况下,以使得上述副驱动轮的制动转矩成为上述要求制动转矩和上述主驱动轮再生限制转矩的差的方式,对上述离合器装置的传递转矩进行控制来调节上述副驱动轮的再生制动转矩,所以副驱动轮的制动转矩被控制为要求制动转矩超过主驱动轮再生限制转矩的量,主驱动轮再生限制转矩是仅由主驱动轮进行再生制动时能够作用在该主驱动轮上的制动转矩的上限值,所以为了获得该副驱动轮的制动转矩而由离合器装置所消耗的电量成为用于获得要求制动转矩所必需的最小限度的值,使车辆的燃料经济性提高。
此外,根据技术方案3涉及的发明的备用四轮驱动车辆的驱动控制装置,上述传递转矩控制单元在上述要求制动转矩超过上述主驱动轮再生限制转矩的情况下,以使得从上述副驱动轮的转速减去预先确定的预定的校正值后的值与上述主驱动轮的转速大致相等的方式,对上述离合器装置的传递转矩进行控制、调节上述副驱动轮的再生制动转矩,所以在满足能够用离合器装置传递再生制动转矩的条件的范围内,也就是在副驱动轮的转速减去预定的校正值后的值超过主驱动轮的转速的范围内,使离合器装置的传递转矩尽可能地增大,副驱动轮的再生制动转矩尽可能地增大,所以能够使副驱动轮的再生制动尽可能地有效化。
此外,根据技术方案4涉及的发明的备用四轮驱动车辆的驱动控制装置,上述传递转矩控制单元在从上述副驱动轮的转速减去预先确定的预定的差动转速校正值后的值比上述主驱动轮的转速大的情况下,使上述离合器装置的传递转矩增加,使上述副驱动轮的再生制动转矩增加,所以例如在离合器装置的传递转矩被该离合器装置所配备的引导离合器部控制的情况下,利用离合器装置的传递转矩控制,抑制副驱动轮的转速变为主驱动轮的转速以下,所以能够抑制离合器装置变为不能传递转矩的状态。
此外,根据技术方案5涉及的发明的备用四轮驱动车辆的驱动控制装置,包含液压制动器控制单元,上述液压制动器控制单元在上述要求制动转矩超过预先设定的再生限制转矩的情况下,分别对该主驱动轮用液压制动器和该副驱动轮用液压制动器进行控制,以使得该主驱动轮的制动转矩和该副驱动轮的制动转矩的分配比沿着预先设定的制动转矩分配线被控制,所以在例如上述制动转矩分配线被预先设定为前轮比后轮先抱死(在路面上滑动)的情况下,能够防止后轮先抱死,所以能够充分确保车辆的动作稳定性。
此外,根据技术方案6涉及的发明的备用四轮驱动车辆的驱动控制装置,上述传递转矩控制单元在上述要求制动转矩超过上述主驱动轮再生限制转矩时,在上述副驱动轮的转速与上述主驱动轮的转速的差为上述差动转速校正值以下的情况下,通过固定上述离合器装置的传递转矩来使该主驱动轮的再生制动转矩增加,所以能够获得与全时四轮驱动车辆情况下同样的再生量,所以再生量增加、使燃料经济性提高。
附图说明
图1是说明本发明一实施例的、设置在备用四轮驱动车辆的车辆用驱动控制装置及用于控制该装置的电子控制装置的图。
图2是说明图1所示动力传递装置和分动器的结构的骨架图。
图3是表示在图1所示电动机的再生制动时,能够用图2所示控制耦合(coupling)装置传递再生制动转矩的前侧驱动轮和后侧驱动轮的相对转速条件的图。
图4是对图1所示电子控制装置的控制功能的重要部分进行说明的功能框图。
图5是说明电子控制装置的控制工作的重要部分的流程图,该重要部分是指,用于计算车辆的制动指令转矩,以使得获得该制动指令转矩的方式使控制耦合装置或制动器液压控制电路工作的控制工作。
图6是与预定的基本制动力分配线一起示出利用按照图5的流程图的电子控制装置的控制工作分别控制控制耦合装置、前轮用液压制动器和后轮用液压制动器从而变动的前轮制动转矩和后轮制动转矩的值的图。
图7是在后轮制动力相当减速度轴和前轮制动力相当减速度轴的二维座标内,表示理想制动力分配线和基本制动力分配线的图。
图8是说明本发明其他实施例的电子控制装置的控制工作的重要部分的流程图。
图9是与预定的基本制动力分配线一起示出由于按照图8的流程图的电子控制装置的控制工作而连续变动的前轮制动转矩和后轮制动转矩的值的图。
图10是表示按作用在轮胎的载荷预先储存多个轮胎特性线图(F-S线图)的轮胎特性映射的图,上述轮胎特性线图是以上述载荷作为参数而预先通过实验而求出轮胎纵向力和轮胎滑动率的关系而得的。
图11是说明本发明其他实施例的电子控制装置的控制工作的重要部分的流程图。
图12是与预定的基本制动力分配线一起示出由于按照图11的流程图的电子控制装置的控制工作而连续变动的前轮制动转矩和后轮制动转矩的值的图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的一实施例。在以下的实施例中,图被适合地简化或变形,各部分的尺寸比和形状等不一定正确地描绘。
实施例1
图1是说明本发明一实施例的被设置在备用四轮驱动车辆6的车辆用驱动装置8和用于控制该装置的电子控制装置10的图。上述电子控制装置10相当于本发明中的驱动控制装置。本实施例的车辆用驱动装置8被适于应用到采用以前置发动机后轮驱动方式(FR)为基本的备用4WD方式的混合动力车辆。
在图1中,由发动机12产生的驱动力(驱动转矩)经由后述动力传递装置14被传递至分动器(トランスフア)16。被传递至上述分动器16的驱动力被分配给前传动轴18和后传动轴24。而且,被传递至前传动轴18的驱动力经由前轮用差动齿轮装置20和前轮车轴22而传递至左右一对前侧驱动轮30。另一方面,被传递至后传动轴24的驱动力经由后轮用差动齿轮装置26和后轮车轴28而传递至左右一对后侧驱动轮32。上述前轮用差动齿轮装置20和后轮用差动齿轮装置26是公知的所谓锥齿轮式,一边允许旋转差一边分别旋转驱动左右一对前轮车轴22和后轮车轴28。上述前侧驱动轮30和后侧驱动轮32相当于本发明中的副驱动轮和主驱动轮。
图2是说明图1所示动力传递装置14和分动器16的结构的骨架图。在图2中,动力传递装置14具备:在变速箱34内被配置在同一轴心O上的、与发动机12的曲轴连接的输入轴36、与该输入轴36连接的动力分配机构46、可动力传递地与动力分配机构46连接且对动力分配机构46的差动状态进行控制的第1电动机M1、和与输出轴44一体旋转地连接到该输出轴44的第2电动机M2。本实施例的动力传递装置14作为使变速比γ0(输入轴36的转速NIN/输出轴的转速NOUT)无级变化的电无级变速器而发挥功能,变速比γ0是输出轴44相对于输入轴36的转速比。上述输出轴44是动力传递装置14的输出侧旋转部件,也相当于分动器16的输入侧旋转部件。上述第1电动机M1和第2电动机M2(以下,未特别区分时,记载为电动机M)经由变换器(inverter)48(参照图1)而被电子控制装置10控制,通过再生而产生电能,将该电能储存在例如蓄电装置50(参照图1)。上述电动机M相当于本发明中的产生再生制动转矩的电动机。动力传递装置14以及在轴心O上与上述动力传递装置14串联配置的分动器16的一部分相对于轴心O对称构成,所以在图2的骨架图中,省略了其下侧。
在这样构成的动力传递装置14中,通过设为动力分配机构46的各个旋转要素(太阳轮S、齿圈(ring gear)R和行星轮架CA)能够分别相互相对旋转而发挥差动作用的差动状态,发动机12的输出被分配给第1电动机M1和输出轴44,并且通过第1电动机M1用分配的发动机12的输出的一部分产生的电能进行蓄电、或驱动第2电动机M2。而且,通过对第1电动机M1的转速进行控制,无论是否是发动机12的预定旋转,输出轴44的旋转都连续变化,由此设为作为使动力分配机构46的变速比γ0从最小值γ0min至最大值γ0max连续变化的电无级变速器发挥功能的无级变速状态。
在图2中,分动器16将从动力传递装置14输出的驱动力分配给前传动轴18和后传动轴24。本实施例的分动器16具备:用于在输出轴44和前传动轴18之间传递转矩的传动装置52;设置在输出轴44和前传动轴18之间,限制它们的差动旋转来控制前后驱动力分配的控制耦合装置54。上述控制耦合装置54相当于本发明中的离合器装置。
上述传动装置52具备:与输出轴44连接的驱动齿轮(主动齿轮)56;在与前传动轴18连接的旋转轴58的外周侧,与该旋转轴58同心且能相对旋转地设置的从动齿轮60;卷绕在上述驱动齿轮56和从动齿轮60的外周部,在该驱动齿轮56和从动齿轮60之间传递转矩的传动带62。
上述控制耦合装置54,通过有选择地连接从动齿轮60和旋转轴58,对利用后侧驱动轮32的两轮驱动状态、和利用前侧驱动轮30及后侧驱动轮32执行的四轮驱动状态进行切换。本实施例的控制耦合装置54是公知的所谓引导离合器(パイロツトクラツチ)式,在与从动齿轮60连接的壳部件70内具备:引导离合器部72、凸轮部74和主离合器部76。上述引导离合器部72是电磁离合器,由电子控制装置10(参照图1)励磁的电磁铁78吸引电枢80,由此湿式多片摩擦离合器82接合。在凸轮部74中,在通过上述摩擦离合器82接合而与壳部件70连接的第1凸轮部件84、和能相对旋转地被支撑在旋转轴58的第2凸轮部件86之间产生相对旋转,从而设置在它们之间的凸轮从动件88使该第1凸轮部件84和第2凸轮部件86向相互分离的方向移动。主离合器部76主体上由湿式多片摩擦离合器构成,第2凸轮部件86通过向上述分离方向移动而向主离合器部76移动,从而主离合器部76被该第2凸轮部件86推压而接合。该控制耦合装置54中,通过供给到上述电磁铁78的励磁电流Ie被控制,转矩容量(转矩传递承载能力)也就是控制耦合转矩Tc被连续控制。
图3是表示在电动机M的再生制动时,利用图2所示控制耦合装置54能够传递再生制动转矩的前侧驱动轮30和后侧驱动轮32的相对转速条件的图。如图3所示,控制耦合装置54在为本实施例那样的引导离合器式的情况下,在前侧驱动轮30的转速(以下,记为前轮转速)Nf比后侧驱动轮32的转速(以下,记为后轮转速)Nr大时,成为能够传递再生制动转矩。此时的前侧驱动轮30的再生制动转矩(以下,记为前轮再生制动转矩)Tf与控制耦合转矩Tc相等,后侧驱动轮32的再生制动转矩(以下,记为后轮再生制动转矩)Tr成为对电动机M的再生制动指令转矩Tko和控制耦合转矩Tc的差。此外,控制耦合装置54在前轮转速Nf为后轮转速Nr以下时,以及主离合器部处于完全接合状态也就是抱死状态时,不能传递再生制动转矩。
在上述那样构成的分动器16中,相当于本发明的驱动源的发动机12和电动机M的输出根据控制耦合装置54的工作状态而被分配到前传动轴18和后传动轴24。例如,通过控制耦合装置54被释放(松开、断开),也就是励磁电流Ie大致为零,驱动源的输出仅被传递至后传动轴24。于是,备用四轮驱动车辆6被设为利用后侧驱动轮32的两轮驱动状态。此外,例如通过控制耦合装置54完全接合,也就是励磁电流Ie设为与上述完全接合对应的预定值,驱动源的输出被传递至前传动轴18和后传动轴24。于是,备用四轮驱动车辆6被设为利用前侧驱动轮30和后侧驱动轮32的四轮驱动状态。
返回图1,备用四轮驱动车辆6具备:根据所供给的液压,对前侧驱动轮30和后侧驱动轮32分别产生制动转矩的后轮用液压制动器(主驱动轮用液压制动器)90和前轮用液压制动器(副驱动轮用液压制动器)92;分别将液压供给到该后轮用液压制动器90和前轮用液压制动器92的制动器液压控制电路94。上述制动器液压控制电路94具备:例如为了进行ABS控制、VSC控制而产生液压的液压泵和储压器(accumulator);对向各个液压制动器供给的液压独立进行调压的电磁阀,例如线性电磁阀,根据来自电子控制装置10的指令,将根据驾驶员对制动踏板96的踩踏力、踩踏速度等而由主缸98产生的液压或由上述液压泵产生的液压供给到各个液压制动器,并且对该供给的液压进行调压控制。通过前轮用液压制动器92和后轮用液压制动器90而分别在前侧驱动轮30和后侧驱动轮32产生的制动转矩,根据从制动器液压控制电路94分别被供给到前轮用液压制动器92和后轮用液压制动器90的液压的大小,分别增减。
在图1中,电子控制装置10用于控制车辆用驱动装置8和制动器液压控制电路94的工作,相当于本发明中的驱动控制装置。该电子控制装置10包含多个由CPU、ROM、RAM和输入输出接口等构成的所谓微型电子计算机。通过一边利用RAM的暂时存储功能一边按照被预先存储在ROM内的程序进行信号处理,来分别执行各种控制。上述各种控制中例如有如下控制:分别计算发动机12和电动机M的要求输出,对各装置进行指令以获得这些要求输出的混合动力驱动控制;按照上述指令对发动机的输出进行控制的发动机输出控制;按照上述指令,控制电动机M的作为驱动力源或发电机的工作的电动机输出控制;和为了控制前后驱动力分配而对控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc进行控制的前后驱动力分配控制等。
此外,来自设置在车辆的各传感器、开关等的各种信号被供给到上述电子控制装置10。例如,分别从发动机转速传感器100供给表示发动机转速NE的信号,从输出轴转速传感器102供给表示输出轴22的转速NOUT的信号,从第1电动机转速传感器104供给表示第1电动机M1的转速NM1的信号,从第2电动机转速传感器106供给表示第2电动机M2的转速NM2的信号,从前轮转速传感器108供给表示前轮转速Nf的信号,从后轮转速传感器110供给表示后轮转速Nr的信号,从制动器传感器112供给表示制动踏板96的工作量也就是制动踏板工作量Br的信号,从加速踏板开度传感器114供给表示图未示的加速踏板的开度也就是加速踏板开度Acc的信号等。
从上述电子控制装置10例如分别输出:用于发动机12的输出控制的指令信号、用于控制电动机M的工作的指令信号、用于控制控制耦合装置54的工作的指令信号、用于控制制动器液压控制电路94的工作的指令信号等各种信号。
图4是对电子控制装置10的控制功能的重要部分进行说明的功能框图。在图4中,混合动力控制单元120基于从各传感器、开关等供给到电子控制装置10的各种信号,对发动机12和电动机M的工作进行控制。例如以使发动机12在效率优良的工作区域工作的方式指令发动机输出控制装置122,另一方面,使发动机12和第2电动机M2的驱动力的分配、第1电动机M1的发电产生的反力最佳地变化,来对动力传递装置14的作为电无级变速器的变速比γ0进行控制。
制动指令转矩计算单元124根据预定关系,基于从各传感器、开关等供给到电子控制装置10的各种信号,计算车辆的制动指令转矩To。此外,制动指令转矩计算单元124功能性地具备制动指令转矩计算开始判断单元,制动指令转矩计算开始判断单元基于从制动器传感器112和加速踏板开度传感器114供给到电子控制装置10的信号,判断制动踏板96是否被踩踏以及加速踏板是否完全复位,在上述判断中某一方为肯定时,开始上述制动指令转矩To的计算。上述制动指令转矩To相当于本发明中的要求制动转矩。上述混合动力控制单元120在上述算出的制动指令转矩To为预定的再生限制转矩TL2以下时,控制再生制动指令转矩Tko以使通过电动机M的再生而得的再生制动转矩等于上述制动指令转矩To,执行电动机M的再生控制。此外,混合动力控制单元120在制动指令转矩To超过再生限制转矩TL2时,控制再生制动指令转矩Tko以使得通过电动机M的再生而得的再生制动转矩等于再生限制转矩TL2,执行电动机M的再生控制。上述再生限制转矩TL2例如是通过能由电动机M的再生被储存在蓄电装置50的电能的上限值而确定的再生制动转矩的上限值,事先通过实验被求出。
传递转矩控制单元126,在用于产生再生制动力的电动机M的再生制动时,判断由上述制动指令转矩计算单元124算出的制动指令转矩To是否为预定的后轮再生限制转矩(主驱动轮再生限制转矩)TL1以下。上述后轮再生限制转矩TL1在本实施例中,例如是作为在两轮驱动状态下仅用后侧驱动轮32执行再生制动时车辆的动作稳定的临界值也就是上限值,而预先通过实验求出并储存的值。
而且,传递转矩控制单元126,在上述判断中制动指令转矩To为后轮再生限制转矩TL1以下时,通过控制耦合装置54将车辆的驱动源和前侧驱动轮30之间的传递转矩设定为零,仅通过后侧驱动轮32执行再生制动。具体而言,使控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc为零。由此,后侧驱动轮32的再生制动转矩也就是后轮再生制动转矩Tr被设为与制动指令转矩To相等的值。此时,液压制动指令转矩Tho被设为零。
此外,传递转矩控制单元126,在上述判断中制动指令转矩To不在后轮再生限制转矩TL1以下时,判断从前轮转速Nf减去预先确定的预定差动转速校正值k1后的值是否超过后轮转速Nr。上述差动转速校正值k1预先通过实验而求出。
而且,传递转矩控制单元126,在上述判断中从前轮转速Nf减去差动转速校正值k1后的值超过后轮转速Nr的情况下,利用控制耦合装置54,在车辆的驱动源和前侧驱动轮30之间产生传递转矩,利用后侧驱动轮32和前侧驱动轮30执行再生制动。也就是,使控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc增加、使前侧驱动轮30的再生制动转矩也就是前轮再生制动转矩Tf增大。具体而言,例如,以使得前侧驱动轮30的制动转矩也就是前轮制动转矩TF成为制动指令转矩To和后轮再生限制转矩TL1的差的方式,对控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc进行控制、调节前轮再生制动转矩Tf。由此,后轮再生制动转矩Tr被设为与后轮再生限制转矩TL1相等的值。此时,混合动力控制单元120以使得通过电动机M的再生而得的再生制动转矩等于后轮再生限制转矩TL1与控制耦合转矩Tc之和的方式,对再生制动指令转矩Tko进行控制。
此外,传递转矩控制单元126,在上述判断中从前轮转速Nf减去差动转速校正值k1后的值未超过后轮转速Nr的情况下,基于例如输出轴44的转速NOUT与前轮转速Nf以及后侧转速Nr的比较,判断前侧驱动轮30和后侧驱动轮32中至少一方是否处于抱死状态,也就是是否发生滑动。
而且,传递转矩控制单元126在上述判断中判断为前侧驱动轮30和后侧驱动轮32中至少一方是抱死状态的情况下,分别输出指令,以使混合动力控制单元120中止再生控制,使液压制动器控制单元128执行众所周知的所谓ABS控制。
此外,传递转矩控制单元126在上述判断中判断为前侧驱动轮30和后侧驱动轮32双方均不是抱死状态的情况下,为了使前侧驱动轮30的再生制动中止,将控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc设定为零。此时,混合动力控制单元120以使得通过电动机M的再生而得的再生制动转矩等于后轮再生限制转矩TL1的方式对再生制动指令转矩Tko进行控制。
液压制动器控制单元128在上述判断中判断为前侧驱动轮30和后侧驱动轮32双方均不是抱死状态的情况下,为了补偿由于控制耦合转矩Tc设为零而减少的前轮制动转矩TF,对前轮用液压制动器92进行控制。具体而言,例如以使得前轮用液压制动器92的制动转矩也就是前轮液压制动转矩Thf,等于制动指令转矩To和后轮再生限制转矩TL1的差的方式,对从制动器液压控制电路94供给到前轮用液压制动器92的液压进行控制。由此,在紧接着将控制耦合转矩Tc设为零之前产生的前轮再生制动转矩Tf被置换为前轮液压制动转矩Thf。
在上述判断中判断为从前轮转速Nf减去差动转速校正值k1后的值超过后轮转速Nr,控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc被控制,前轮再生制动转矩Tf被调节后,传递转矩控制单元126,判断混合动力控制单元120的再生制动指令转矩Tko是否超过上述预定的再生限制转矩TL2。
液压制动器控制单元128在上述判断中判断为再生制动指令转矩Tko超过再生限制转矩TL2的情况下,以使得前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR的分配比Rd沿着后述图6所示那样的预定的基本制动转矩分配线L1被控制的方式,分别对前轮用液压制动器92和后轮用液压制动器90进行控制。此时,液压制动指令转矩Tho被设为制动指令转矩To和再生限制转矩TL2的差。而且,制动指令转矩To被设为液压制动指令转矩Tho与再生制动指令转矩Tko之和。上述基本制动转矩分配线L1为,在以前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR为参数的二维座标内,将前侧驱动轮30比后侧驱动轮32先抱死(滑动)的前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR的分配点连续相连而得的,预先通过实验而求出。例如,如图6所示,在后轮制动转矩TR为TL1,前轮制动转矩TF为Tf1时,在再生制动指令转矩Tko超过再生限制转矩TL2的情况下,以使得分配比Rd到达基本制动转矩分配线L1上的方式,控制前轮用液压制动器92的前轮液压制动转矩Thf。而且,在分配比Rd到达了基本制动转矩分配线L1上时,以使得分配比Rd沿着基本制动转矩分配线的方式,分别控制前轮用液压制动器92的前轮液压制动转矩Thf和后轮用液压制动器90的后轮液压制动转矩Thr。
在上述液压制动器控制单元128的液压制动转矩控制被执行后,传递转矩控制单元126判断前侧驱动轮30和后侧驱动轮32中至少一方是否处于抱死状态,即是否发生滑动。
而且,在上述判断中判断为前侧驱动轮30和后侧驱动轮32中至少一方处于抱死状态的情况下,传递转矩控制单元126分别发出指令,使混合动力控制单元120中止再生控制,使液压制动器控制单元128执行众所周知的ABS控制。
图5是说明电子控制装置10的控制工作的重要部分的流程图,该重要部分是指,用于计算车辆的制动指令转矩To,以使得获得该制动指令转矩To的方式使控制耦合装置54或制动器液压控制电路94工作的控制工作。该流程例如在根据从制动器传感器112和加速踏板开度传感器114被供给到电子控制装置10的信号、判断制动踏板96是否被踩踏和加速踏板是否完全复位的判断中的某一方为肯定时,例如以数msec至数十msec程度的极短周期反复执行。
在图5中,首先,在对应于制动指令转矩计算单元124的步骤(以下,省略“步骤”)S1中,根据预定关系,基于从各个传感器、开关等被供给到电子控制装置10的各种信号,计算车辆的制动指令转矩To。
然后,在对应于传递转矩控制单元126的S2中,判断在上述S1中算出的制动指令转矩To是否为预定的后轮再生限制转矩TL1以下。
在上述S2的判断为肯定的情况下,在与传递转矩控制单元126对应的S3中,将控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc设定为零,结束本例程。此时,仅利用后侧驱动轮32进行再生制动。此外,将后轮制动转矩TR设定为与制动指令转矩To相等的值,将液压制动指令转矩Tho设定为零。
在此,图6是与预定的基本制动力分配线L1一起示出利用按照图5的流程图的电子控制装置10的控制工作分别控制控制耦合装置54、前轮用液压制动器92和后轮用液压制动器90从而连续变动的、前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR的值的图。如图6所示,图5的S2的判断为肯定而S3被反复执行,从而使后轮制动转矩TR沿着图6的实线a增减。
返回图5,在上述S2的判断为否定的情况下,在与传递转矩控制单元126对应的S4中,判断从前轮转速Nf减去预定的差动转速校正值k1后的值是否大于后轮转速Nr。
在上述S4的判断为肯定的情况下,在与传递转矩控制单元126对应的S5中,通过控制耦合装置54,在车辆的驱动源和前侧驱动轮30之间产生传递制动,利用后侧驱动轮32和前侧驱动轮30执行再生制动。具体而言,例如,以使得前侧驱动轮30的制动转矩也就是前轮制动转矩TF变为制动指令转矩To和后轮再生限制转矩TL1的差的方式,控制控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc,调节前轮再生制动转矩Tf。此时,控制耦合转矩Tc被设定为与前轮制动转矩TF相等的值,再生制动指令转矩Tko被设为等于后轮再生限制转矩TL1与控制耦合转矩Tc之和的值。而且,通过反复执行上述S5,使前轮制动转矩TF沿着图6的实线b增减。
返回图5,接着上述S5,在与传递转矩控制单元126对应的S6中,判断再生制动指令转矩Tko是否超过预定再生限制转矩TL2。在图6中,例如在后轮制动转矩TR为后轮再生限制转矩TL1且前轮制动转矩TF为Tf1的点c,若后轮再生限制转矩TL1与前轮制动转矩Tf1之和超过再生限制转矩TL2,则上述S6中的判断为肯定。
在上述S6的判断为肯定的情况下,在与液压制动器控制单元128对应的S7中,以使得前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR的分配比Rd沿着图6所示的预定的基本制动转矩分配线L1被控制的方式,前轮用液压制动器92的前轮液压制动转矩Thf和后轮用液压制动器90的后轮液压制动转矩Thr被分别控制。此时,液压制动指令转矩Tho被设为制动指令转矩To和再生限制转矩TL2的差,制动指令转矩To被设为液压制动指令转矩Tho与再生制动指令转矩Tko之和。而且,通过反复执行上述S7,使前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR沿着图6的双点划线d增减。
返回图5,在上述S6的判断为否定的情况和上述S7的执行后,在与传递转矩控制单元126对应的S8中,根据例如输出轴44的转速Nout和前轮转速Nf以及后轮转速Nr的比较,判断前侧驱动轮30和后侧驱动轮32中至少一方是否处于抱死状态,也就是是否发生了滑动。
在上述S8的判断为否定的情况下,结束本例程。此外,在上述S8的判断为肯定的情况下,在与传递转矩控制单元126对应的S9中,输出指令使电动机M的再生控制中止,在与传递转矩控制单元126对应的S9中,输出指令使得利用制动器液压控制电路94来执行众所周知的所谓ABS控制,结束本例程。
在上述S4的判断为否定的情况下,在与传递转矩控制单元126对应的S11中,判断前侧驱动轮30和后侧驱动轮32中至少一方是否处于抱死状态,也就是是否发生了滑动。
在上述S11的判断为肯定的情况下,执行S9以下的步骤。此外,在上述S11的判断为否定的情况下,在与传递转矩控制单元126和液压制动器控制单元128对应的S12中,为了使前侧驱动轮30的再生制动中止,将控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc设定为零。而且,为了补偿因上述控制耦合转矩Tc被设定为零而减少的前轮制动转矩TF,例如以使得前轮用液压制动器92产生的制动转矩也就是前轮液压制动转矩Thf等于制动指令转矩To和后轮再生限制转矩TL1的差的方式,对从制动器液压控制电路94供给到前轮用液压制动器92的液压进行控制。此时,再生制动指令转矩Tko被控制为等于后轮再生限制转矩TL1。
如上所述,根据本实施例的备用四轮驱动车辆6的电子控制装置(驱动控制装置)10,包含传递转矩控制单元126,传递转矩控制单元126在电动机M的再生制动时,在利用制动指令转矩计算单元124算出的制动指令转矩(要求制动转矩)To为预定的后轮再生限制转矩(主驱动轮再生限制转矩)TL1以下的情况下,利用控制耦合装置(离合器装置)54,将车辆的驱动源和前侧驱动轮30之间的传递转矩设定为零,仅利用后侧驱动轮32执行再生制动,所以在制动指令转矩To为主驱动轮再生限制转矩TL1以下的情况下,控制耦合装置54不工作,因此例如与在电动机M的再生制动时以使得前侧驱动轮30和后侧驱动轮32双方均执行再生制动的方式使控制耦合装置54工作的情况相比,用于该控制耦合装置54的工作而消耗的电量减少。此外,由于利用前侧驱动轮30执行再生制动的两轮驱动状态与利用前侧驱动轮30和后侧驱动轮32执行再生制动的四轮驱动状态相比,动力传递损失减少,所以,电动机M的再生效率提高。因此,提高了燃料经济性。
此外,根据本实施例的备用四轮驱动车辆6的电子控制装置10,由于在制动指令转矩To超过后轮再生限制转矩TL1的情况下,传递转矩控制单元126以使得前轮制动转矩TF等于制动指令转矩To和后轮再生限制转矩TL1的差的方式,对控制耦合装置54的控制耦合转矩(传递转矩)Tc进行控制、调节前轮再生制动转矩Tf,所以前轮制动转矩TF被控制为成为超过后轮再生限制转矩TL1的量,因此为了获得该前轮制动转矩TF而由控制耦合装置54消耗的电量成为用于获得制动指令转矩To所必需的最小值,提高了车辆的燃料经济性。
此外,根据本实施例的备用四轮驱动车辆6的电子控制装置10,在前轮转速Nf减去预先确定的预定差动转速校正值k1后的值大于后轮转速Nr的情况下,传递转矩控制单元126使控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc增加、使前轮再生制动转矩Tf增加,所以利用控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc的控制,抑制前轮转速Nf变为后轮转速Nr以下,因此抑制控制耦合装置54变为不能传递再生制动转矩的状态。
此外,根据本实施例的备用四轮驱动车辆6的电子控制装置10,包含液压制动器控制单元128,在制动指令转矩To超过预定的再生限制转矩TL2的情况下,该液压制动器控制单元128以使得后轮制动转矩TR和前轮制动转矩TF的分配比Rd沿着预定的基本制动转矩分配线L1被控制的方式,分别对后轮用液压制动器90和前轮用液压制动器92进行控制,所以在以使得前侧驱动轮30比后侧驱动轮32先抱死(滑动)的方式来设定基本制动转矩分配线L1的情况下,能够防止后侧驱动轮32先抱死,所以能够充分确保车辆的动作稳定性。
另外,图7是在后轮制动力相当减速度轴和前轮制动力相当减速度轴的二维座标内,表示理想制动力分配线L2和基本制动力分配线L1的图。在图7中,由实线表示的理想制动力分配线L2是在上述二维座标内,将在前侧驱动轮30和后侧驱动轮32产生了制动力时它们同时抱死的分配点连续相连而得的线。因此,如箭头A所示,在与理想制动力分配线L2相比后轮制动力相当减速度大或前轮制动力相当减速度小的区域,成为后侧驱动轮32比前侧驱动轮30先抱死的区域,也就是后侧驱动轮先抱死区域。与此相对,由虚线表示的基本制动力分配线L1被设定不是上述后侧驱动轮先抱死区域的区域,也就是前侧驱动轮先抱死的区域。因此,如上所述,通过液压制动器控制单元128,后轮制动转矩TR和前轮制动转矩TF的分配比Rd沿着与图7的基本制动力分配线L1同等的基本制动转矩分配线L1被控制,从而能够防止前侧驱动轮30和后侧驱动轮32中的一方比另一方先抱死。
实施例2
以下,对本发明的其他实施例进行说明。在以下的实施例的说明中,与上述实施例重复的部分,标注相同的附图标记,并省略其说明。
在图4中,本实施例的传递转矩控制单元126在前轮转速Nf减去预先确定的差动转速校正值k1后的值是否超过后轮转速Nr的判断为否定的情况下,通过将控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc固定为上述判断为肯定时的值,使后轮再生制动转矩Tr增大。在上述判断为否定、将控制耦合转矩Tc固定为预定值时,传递转矩控制单元126判断再生制动指令转矩Tko是否超过再生限制转矩TL2。在该判断为否定的情况下,像上述那样使后轮再生制动转矩Tr增大。而且,液压制动器控制单元128在上述判断为肯定情况下,以使前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR的分配比Rd沿着后述图9所示的预定的基本制动转矩分配线L1被控制的方式,分别对前轮用液压制动器92和后轮用液压制动器90进行控制。
此外,传递转矩控制单元126除了在像上述实施例1那样执行了液压制动器控制单元128的液压制动转矩控制后之外,还在将控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc固定为预定值从而使后轮再生制动转矩Tr增大后,判断前侧驱动轮30和后侧驱动轮32中任一方是否处于抱死状态,也就是是否发生了滑动。
而且,在上述判断中判断为前侧驱动轮30和后侧驱动轮32双方均不是抱死状态的情况下,传递转矩控制单元126判断从前轮转速Nf减去预定的校正值k2后的值是否超过后轮转速Nr。上述从前轮转速Nf减去预定的校正值k2后的值是用于判断是否继续前侧驱动轮30的再生制动控制的阈值,校正值k2被设定为比差动转速校正值k1小的值。在上述阈值也就是从上述前轮转速Nf减去预定的校正值k2后的值大于后轮转速Nr的情况下,传递转矩控制单元126使前侧驱动轮30的再生制动继续进行。
而且,在上述判断中从前轮转速Nf减去预定的校正值k2后的值未超过后轮转速Nr的情况下,传递转矩控制单元126通过控制耦合装置54将车辆的驱动源和前侧驱动轮30之间的传递转矩设定为零,也就是将控制耦合转矩Tc设定为零,仅利用后侧驱动轮32执行再生制动。此时,混合动力控制单元120将再生制动转矩Tko设定为与后轮再生限制转矩TL1相等的值。此外,液压制动器控制单元128利用前轮液压制动转矩Thf对因上述控制耦合转矩Tc被设定为零而减少的前轮制动转矩TF进行补偿,并且利用后轮液压制动转矩Thr对因后轮再生制动转矩Tr被设定为后轮再生限制转矩TL1而减少的后轮制动转矩TR进行补偿。
图8是说明本实施例的电子控制装置10的控制工作的重要部分的流程图,是与实施例1中的图5对应的图。该流程与实施例1同样,在制动踏板96是否被踩踏和加速踏板是否完全复位的判断中某一方为肯定时,例如以数msec至数十msec程度的极短周期反复执行。
在图8中,在S4的判断为否定的情况下,在相当于传递转矩控制单元126的S21中,控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc被固定为上述S4的判断为肯定时的上次的值。
在此,图9是与预定的基本制动力分配线L1一起示出利用按照图8的流程图的电子控制装置10的控制工作分别控制控制耦合装置54、前轮用液压制动器92和后轮用液压制动器90从而连续变动的、前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR的值的图。在图9中,例如在点e处图8的S4中的判断为否定,从而控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc被固定为前轮制动转矩Tf2。
返回图8,接着上述S21,在相当于传递转矩控制单元126的S22中,判断再生制动指令转矩Tko是否超过预定的再生限制转矩TL2。
在上述S22的判断为肯定的情况下,执行S7以下的步骤。
此外,在上述S22的判断为否定的情况下,在相当于传递转矩控制单元126和混合动力控制单元120的S23中,通过在控制耦合转矩Tc被固定的状态下使再生制动转矩增加,一边前轮再生制动转矩Tf被固定为Tf2一边后轮再生制动转矩Tr被增大。而且,通过反复执行上述S23,使后轮制动转矩TR沿着图9的实线f增减。而且,在图9中,例如在后轮制动转矩TR为后轮再生限制转矩TL1和增加值ΔTr之和、并且前轮制动转矩TF为前轮制动转矩Tf2的点g处,若后轮再生限制转矩TL1、增加值ΔTr及前轮制动转矩Tf2之和超过再生限制转矩TL2,则在上述S6的判断为肯定。而且,通过反复执行图8的S7,使前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR沿着图9中的双点划线h增减。
返回图8,在S8的判断为否定的情况下,在相当于传递转矩控制单元126的S24中,判断前轮转速Nf减去预定的校正值k2后的值是否超过后轮转速Nr。
在上述S24的判断为肯定的情况下,结束本例程,在判断为否定的情况下,在相当于传递转矩控制单元126、混合动力控制单元120和液压制动器控制单元128的S25中,将控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc设定为零。而且,再生制动转矩Tko设定为与后轮再生限制转矩TL1相等的值。而且,利用前轮液压制动转矩Thf对因上述控制耦合转矩Tc被设定为零而减少的前轮制动转矩TF进行补偿,并且利用后轮液压制动转矩Thr对因后轮再生制动转矩Tr被设定为后轮再生限制转矩TL1而减少的后轮制动转矩TR进行补偿。
接着上述S25,在与传递转矩控制单元126对应的S26中,判断前侧驱动轮30和后侧驱动轮32中至少一方是否处于抱死状态,也就是是否发生了滑动。
在上述S26的判断为否定的情况下,结束本例程,在判断为肯定的情况下,执行S9以下的步骤。
根据本实施例的备用四轮驱动车辆6的电子控制装置10,上述之外的结构与上述实施例1相同,包含传递转矩控制单元126,传递转矩控制单元126在电动机M的再生制动时,在利用制动指令转矩计算单元124算出的制动指令转矩To为预定的后轮再生限制转矩TL1以下的情况下,利用控制耦合装置54,将车辆的驱动源和前侧驱动轮30之间的传递转矩设定为零,仅利用后侧驱动轮32执行再生制动,所以在制动指令转矩To为主驱动轮再生限制转矩TL1以下的情况下,控制耦合装置54不工作,所以与实施例1相同,例如与在电动机M的再生制动时以使得前侧驱动轮30和后侧驱动轮32双方均执行再生制动的方式来使控制耦合装置54工作的情况相比,获得用于该控制耦合装置54的工作而消耗的电量减少的效果。另外,由于利用前侧驱动轮30执行再生制动的两轮驱动状态与利用前侧驱动轮30和后侧驱动轮32执行再生制动的四轮驱动状态相比,动力传递损失减少,所以与实施例1同样,获得电动机M的再生效率提高的效果。因此,提高了燃料经济性。
此外,根据本实施例的备用四轮驱动车辆6的电子控制装置10,传递转矩控制单元126在制动指令转矩To超过预定的后轮再生限制转矩TL1的情况下,在前轮转速Nf和后轮转速Nr的差为差动转速校正值k1以下的情况下,通过固定控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc而使后轮再生制动转矩Tr增加,所以能够获得与全时四轮驱动车辆的情况同样的再生量,所以再生量增加、使燃料经济性提高。
实施例3
在图4中,本实施例的传递转矩控制单元126在上述前轮转速Nf减去差动转速校正值k1后的值是否超过后轮转速Nr的判断中为肯定的情况下,根据预先储存的关系,也就是下述式(1)至(3),基于从加速度传感器供给的车辆的减速度G,计算分别作用在前侧驱动轮30和后侧驱动轮32上的载荷,也就是前轮作用载荷Ff和后轮作用载荷Fr。在下述式(1)至(3)中,Wf是备用四轮驱动车辆6在水平路面上静止时作用在前侧驱动轮30上的载荷,也就是静态前轮载荷。此外,Wr是备用四轮驱动车辆6在水平路面上静止时作用在后侧驱动轮30上的载荷,也就是静态后轮载荷。此外,W是备用四轮驱动车辆6的重量也就是车辆重量。此外,H是重心相对于路面的高度,也就是车辆重心高度。此外,L是备用四轮驱动车辆6的轮轴距。
Ff=Wf+ΔW...(1)
Fr=Wr+ΔW...(2)
ΔW=W*G*(H/L)...(3)
此外,传递转矩控制单元126基于上述计算出的前轮轮作用载荷Ff和后轮作用载荷Fr,从例如图10所示预定的轮胎特性映射分别选择出表示前侧驱动轮30和后侧驱动轮32的轮胎特性的轮胎特性线图,也就是F-S线图。上述F-S线图是在轮胎纵向力轴和滑动率轴的二维座标内,以作用在轮胎上的载荷(前轮轮作用载荷Ff,后轮作用载荷Fr)为参数,预先通过实验求出轮胎纵向力F和滑动率S的关系并存储,轮胎纵向力轴表示作用在轮胎与路面的接地面上的制动力即轮胎纵向力的绝对值(以下,记载为轮胎纵向力)F,滑动率轴表示轮胎的滑动率S。在图10中,示出了按作用在上述轮胎上的载荷而存储的多个F-S线图中的一部分(4个)。也就是,分别示出了作用在上述轮胎上的载荷为2500〔N〕、4100〔N〕、5000〔N〕和5800〔N〕时的F-S线图。
此外,传递转矩控制单元126根据上述分别选择出的F-S线图,基于实际的前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR,以使得从前轮转速Nf减去校正值k2后的值与后轮转速Nr相等的方式,对控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc进行控制。换而言之,在满足能用控制耦合装置54传递控制耦合转矩Tc的条件的范围内,也就是在本实施例中在前轮转速Nf减去校正值k1后的值成为后轮转速Nr以上的范围内,使控制离合器转矩Tc尽可能地增大,由此尽可能地增大前轮再生制动转矩Tf。具体而言,传递转矩控制单元126基于实际的前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR,分别计算出作用在前侧驱动轮30和后侧驱动轮32的各个轮胎上的制动力,也就是轮胎纵向力F。然后,根据上述所选择的各个F-S线图,基于上述算出的各个轮胎纵向力F,分别计算前侧驱动轮30和后侧驱动轮32的滑动率S。然后,根据上述算出的各个滑动率S,分别推定前轮转速Nf和后轮转速Nr的预定时间后的变化量,计算该预定时间后的前后轮转速也就是运算推定前轮转速Nf1和运算推定后轮转速Nr1。然后,进行前馈控制,前馈控制中以使得从运算推定前轮转速Nf1减去校正值k2后的值与运算推定后轮转速Nr1相等的方式,对控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc进行控制。
图11是说明本实施例的电子控制装置10的控制工作的重要部分的流程图,是与实施例1中的图5对应的图。该流程与实施例1相同,在制动踏板96是否被踩踏和加速踏板是否完全复位的判断中某一方为肯定时,例如以数msec至数十msec程度的极短周期反复执行。
在图11中,在S4的判断为肯定的情况下,在相当于传递转矩控制单元126的S31中,根据预先储存的关系,也就是下述式(1)至(3),基于从加速度传感器供给的车辆的减速度G,计算分别作用在前侧驱动轮30和后侧驱动轮32上的载荷,也就是前轮作用载荷Ff和后轮作用载荷Fr。
接着上述S31,在相当于传递转矩控制单元126的S32中,基于在上述S31中算出的前轮作用载荷Ff和后轮作用载荷Fr,从例如图10所示的预定的轮胎特性映射分别选择表示前侧驱动轮30和后侧驱动轮32的轮胎特性的轮胎特性线图,也就是F-S线图。
在上述S32之后,在相当于传递转矩控制单元126的S33中,根据上述S32中所选择的各个F-S线图,基于实际的前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR,以使得前轮转速Nf减去校正值k2后的值与后轮转速Nr相等的方式,对控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc进行控制。具体而言,首先,基于实际的前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR,分别计算作用在前侧驱动轮30和后侧驱动轮32的各个轮胎上的轮胎纵向力F。然后,根据所选择的各个F-S线图,基于上述算出的各个轮胎纵向力F,分别计算前侧驱动轮30和后侧驱动轮32的滑动率S。然后,根据上述算出的各个滑动率S,计算预定时间后的前后轮的转速也就是运算推定前轮转速Nf1和运算推定后轮转速Nr1。然后,进行前馈控制,前馈控制中以从运算推定前轮转速Nf1减去校正值k2后的值与运算推定后轮转速Nr1相等的方式,对控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc进行控制。由此,在满足能用控制耦合装置54传递控制耦合转矩Tc的条件的范围内,也就是在本实施例中在前轮转速Nf减去校正值k2后的值为后轮转速Nr以上的范围内,使控制耦合转矩Tc尽可能地增大,尽可能地增大前轮再生制动转矩Tf。
在此,图12是与预定的基本制动力分配线L1一起示出利用按照图11的流程图的电子控制装置10的控制工作分别控制控制耦合装置54、前轮用液压制动器92和后轮用液压制动器90从而连续变动的、前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR的值的图。如图12所示,在图11的S2中的判断为否定时,S4的判断为肯定而反复执行S31至S33,由此前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR例如沿着实线i被分别控制。而且,例如在后轮制动转矩TR为后轮再生限制转矩TL1和增加值ΔTr之和、且前轮制动转矩TF为前轮制动转矩Tf3的点g处,判断为后轮再生限制转矩TL1、增加值ΔTr以及前轮制动转矩Tf3之和超过再生限制转矩TL2之前,反复执行图11的S31至S33,由此前轮制动转矩TF和后轮制动转矩TR沿着图12的实线i增减。
根据本实施例的备用四轮驱动车辆6的电子控制装置10,上述之外的结构与上述实施例1相同,所以与实施例1相同,例如与在电动机M的再生制动时以使得用前侧驱动轮30和后侧驱动轮32双方执行再生制动的方式来使控制耦合装置54工作的情况相比,能够获得用于该控制耦合装置54的工作的电量减少的效果。另外,与实施例1相同,能够获得电动机M的再生效率提高的效果。因此,提高了燃料经济性。
此外,根据本实施例的备用四轮驱动车辆6的电子控制装置10,在制动指令转矩To超过后轮再生限制转矩TL1的情况下,传递转矩控制单元126以使得从前轮转速Nf减去预先确定的预定的差动转速校正值k1后的值等于后轮转速Nr的方式,对控制耦合装置54的控制耦合转矩Tc进行控制,对前轮再生制动转矩Tf进行调节,所以在满足能够用控制耦合装置54传递再生制动转矩的条件的范围内,也就是,在前轮转速Nf减去预定的校正值k2后的值为后轮转速Nr以上的范围内,使控制耦合转矩Tc尽可能地增大,尽可能地增大前轮再生制动转矩Tf,所以能够使前侧驱动轮30的再生制动尽可能地有效化。
虽然以上参照附图对本发明的一实施例进行了详细说明,但本发明不受该实施例的限定,采用其他形态也能实施本发明。
例如,在上述实施例中,计算制动指令转矩To,以使得获得该制动指令转矩To的方式进行各种控制,但例如也可以计算作为与制动转矩相关联的值的制动力、减速度等,进行各种控制。
此外,在上述实施例中,控制耦合装置54的引导离合器72是电磁式离合器,但例如也可以是液压式离合器、磁粉式离合器等。此外,虽然控制耦合装置54是引导离合器式,但并不局限于此,例如也可以是主离合器部76例如由液压式、电气式致动器被推压从而接合的离合器直接推压式。另外,在控制耦合装置54是离合器直接推压式的情况下,能够用该控制耦合装置54传递再生制动转矩的前侧驱动轮30和后侧驱动轮32的相对旋转条件如图3所示。
此外,在上述实施例中,本发明用于以前置发动机后轮驱动方式(FR)为基本的四轮驱动车辆,但并不局限于此,即使是以前置发动机前轮驱动方式(FF)为基本的前后轮驱动车辆,也能良好地应用本发明。
此外,在上述实施例中,可以在车辆的驱动源和驱动轮之间的动力传递路径上设置变速器。例如,可以在动力传递装置14和分动器16之间设置有级式自动变速器、CVT等无级变速器等变速器。
此外,在上述实施例中,后轮再生限制转矩TL1例如可以作为如下值求出而通过实验求出,该值是在低摩擦路等恶劣道路上以两轮驱动状态仅用后侧驱动轮32进行再生制动时,车辆动作稳定的临界值即上限值。由此,能够更进一步地确保车辆动作的稳定性。
上述内容只是一种实施方式,虽然没有一一例示其他方式,但本发明在不脱离其主旨的范围内,能够以根据本领域技术人员的知识而进行了各种变更、改良后的方式实施。
附图标记说明
6 备用四轮驱动车辆
10 电子控制装置(驱动控制装置)
30 前侧驱动轮(副驱动轮)
32 后侧驱动轮(主驱动轮)
54 控制耦合装置(离合器装置)
90 后轮用液压制动器(主驱动轮用液压制动器)
92 前轮用液压制动器(副驱动轮用液压制动器)
126 传递转矩控制单元
128 液压制动器控制单元
L1 基本制动转矩分配线(基本制动力分配线)
M1 第1电动机(电动机)
M2 第2电动机(电动机)
Nf 前轮转速
Nr 后轮转速
Rd 分配比
TL1 后轮再生限制转矩(主驱动轮再生限制转矩)
TL2 再生限制转矩
Tc 控制耦合转矩(传递转矩)
Tf、Tf1、Tf2、Tf3 前轮再生制动转矩(副驱动轮的再生制动转矩)
To 制动指令转矩(要求制动转矩)
Tr 后轮再生制动转矩(主驱动轮的再生制动转矩)
k1 差动转速校正值
k2 校正值

Claims (3)

1.一种备用四轮驱动车辆的驱动控制装置,该备用四轮驱动车辆具备:与驱动源连结的主驱动轮,上述驱动源包含产生再生制动转矩的电动机;离合器装置,其设置在该驱动源和副驱动轮之间,对利用该主驱动轮的两轮驱动状态、以及利用该主驱动轮和该副驱动轮的四轮驱动状态进行切换,上述驱动控制装置的特征在于,
包含传递转矩控制单元,该传递转矩控制单元在上述电动机的再生制动时,在车辆的要求制动转矩为预先设定的主驱动轮再生限制转矩以下的情况下,利用上述离合器装置使上述驱动源和上述副驱动轮之间的传递转矩为零从而仅利用上述主驱动轮执行再生制动,在该要求制动转矩超过该主驱动轮再生限制转矩的情况下,利用该离合器装置在该驱动源和该副驱动轮之间产生传递转矩从而利用该主驱动轮和该副驱动轮执行再生制动,
上述传递转矩控制单元在上述要求制动转矩超过上述主驱动轮再生限制转矩的情况下,控制上述离合器装置的传递转矩来调节该副驱动轮的再生制动转矩,以使得从上述副驱动轮的转速减去预先设定的预定的校正值而得的值与上述主驱动轮的转速大致相等。
2.根据权利要求1所述的备用四轮驱动车辆的驱动控制装置,其特征在于,上述传递转矩控制单元在从上述副驱动轮的转速减去预先设定的预定的差动转速校正值而得的值比上述主驱动轮的转速大的情况下,使上述离合器装置的传递转矩增加来使该副驱动轮的再生制动转矩增加。
3.根据权利要求2所述的备用四轮驱动车辆的驱动控制装置,其特征在于,上述备用四轮驱动车辆具备与所供给的液压相应地对上述主驱动轮和上述副驱动轮分别产生制动转矩的主驱动轮用液压制动器和副驱动轮用液压制动器,
上述驱动控制装置包含液压制动器控制单元,上述液压制动器控制单元在上述要求制动转矩超过预先设定的再生限制转矩的情况下,分别对该主驱动轮用液压制动器和该副驱动轮用液压制动器进行控制,以使得该主驱动轮的制动转矩和该副驱动轮的制动转矩的分配比沿着预先设定的制动转矩分配线被控制。
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