專(zhuān)利名稱(chēng):四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的扭矩分配控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的扭矩分配控制裝置,該四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛具有被直接傳 遞由驅(qū)動(dòng)源輸出的驅(qū)動(dòng)扭矩的左右的主驅(qū)動(dòng)輪,以及經(jīng)由左右的扭矩分配離合器被傳遞所 述驅(qū)動(dòng)扭矩的左右的副驅(qū)動(dòng)輪,根據(jù)車(chē)輛行駛狀態(tài)控制由所述左右的扭矩分配離合器傳遞 到所述左右的副驅(qū)動(dòng)輪的副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩。
背景技術(shù):
通過(guò)下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1公知一種四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由離合器 傳遞到變速器,將變速器輸出的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由差速齒輪等的動(dòng)力傳遞系傳遞到驅(qū)動(dòng)輪,通過(guò) 在有駕駛員的緊急加速請(qǐng)求時(shí)限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩,防止所述差速齒輪等的 損傷。專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特許第3603569號(hào)公報(bào)但是,在四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛起步時(shí)作為主驅(qū)動(dòng)輪的前輪打滑、且在與作為副驅(qū)動(dòng)輪的 后輪之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)差的情況下,通過(guò)連接后差速齒輪的驅(qū)動(dòng)力分配離合器來(lái)將驅(qū)動(dòng)扭矩分 配給后輪,能減少分配給前輪的驅(qū)動(dòng)扭矩來(lái)抑制打滑,而且能使后輪產(chǎn)生牽引力來(lái)進(jìn)行車(chē) 輛起步,其中,當(dāng)通過(guò)所述扭矩分配離合器的連接而使后輪產(chǎn)生的實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩過(guò)大時(shí),存 在后差速齒輪的負(fù)載增大而使耐久性下降的可能性。在這樣的情況下,如所述專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的發(fā)明那樣,只要限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或者 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩,就能減少分配給后輪的驅(qū)動(dòng)扭矩來(lái)保護(hù)后差速齒輪,然而這樣的話(huà),前輪 和后輪的總牽引力減少,存在車(chē)輛的起步性能下降的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述情況而完成的,本發(fā)明的目的是在四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛起步時(shí),防 止副驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生過(guò)度的實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩而使耐久性下降,不會(huì)有損車(chē)輛的起步性能。為了達(dá)到上述目的,根據(jù)發(fā)明1所述的發(fā)明,提出一種四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的扭矩分配 控制裝置,該四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛具有被直接傳遞由驅(qū)動(dòng)源輸出的驅(qū)動(dòng)扭矩的左右的主驅(qū)動(dòng)輪, 以及經(jīng)由左右的扭矩分配離合器被傳遞所述驅(qū)動(dòng)扭矩的左右的副驅(qū)動(dòng)輪,根據(jù)車(chē)輛行駛狀 態(tài)控制由所述左右的扭矩分配離合器傳遞到所述左右的副驅(qū)動(dòng)輪的副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩,其 特征在于,所述四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的扭矩分配控制裝置具有車(chē)體速度檢測(cè)單元,其檢測(cè)車(chē)體速 度;車(chē)輪速度檢測(cè)單元,其檢測(cè)所述主驅(qū)動(dòng)輪和所述副驅(qū)動(dòng)輪的車(chē)輪速度;副驅(qū)動(dòng)輪分配 扭矩計(jì)算單元,其根據(jù)基于所述車(chē)輪速度檢測(cè)單元的輸出而計(jì)算出的所述主驅(qū)動(dòng)輪與所述 副驅(qū)動(dòng)輪之間的旋轉(zhuǎn)差,計(jì)算所述副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩;以及扭矩限制單元,當(dāng)所述副驅(qū)動(dòng)輪 分配扭矩計(jì)算單元計(jì)算出的所述副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩是預(yù)定值以上、左扭矩分配離合器的旋 轉(zhuǎn)差和右扭矩分配離合器的旋轉(zhuǎn)差都是預(yù)定值以上、且所述車(chē)體速度檢測(cè)單元檢測(cè)出的車(chē) 體速度是預(yù)定值以下時(shí),所述扭矩限制單元限制所述副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩的上限值。并且根據(jù)發(fā)明2所述的發(fā)明,提出一種四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的扭矩分配控制裝置,其特
3征在于,不僅具有發(fā)明1的結(jié)構(gòu),而且所述四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的扭矩分配控制裝置具有檢測(cè)路 面的傾斜角度的路面傾斜角度檢測(cè)單元,當(dāng)所述路面傾斜角度檢測(cè)單元檢測(cè)出的路面的傾 斜角度是預(yù)定值以下時(shí),所述扭矩限制單元限制所述副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩的上限值。另外,實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)E對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)源,實(shí)施方式的ESC電子控制單元 Uc對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的車(chē)輪速度檢測(cè)單元,實(shí)施方式的前輪Wf對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的主驅(qū)動(dòng)輪,實(shí)施 方式的后輪Wr對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的副驅(qū)動(dòng)輪,實(shí)施方式的車(chē)體速度傳感器52a對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的 車(chē)體速度檢測(cè)單元,實(shí)施方式的LSD控制部56對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩計(jì)算單 元,實(shí)施方式的爬坡控制部58對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的路面傾斜角度檢測(cè)單元,實(shí)施方式的離合器 扭矩限制部60對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的扭矩限制單元。根據(jù)發(fā)明1的結(jié)構(gòu),當(dāng)副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩計(jì)算單元計(jì)算出的副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩是 預(yù)定值以上、左扭矩分配離合器的旋轉(zhuǎn)差和右扭矩分配離合器的旋轉(zhuǎn)差都是預(yù)定值以上、 且車(chē)體速度檢測(cè)單元檢測(cè)出的車(chē)體速度是預(yù)定值以下時(shí),從驅(qū)動(dòng)源經(jīng)由左右的扭矩分配離 合器傳遞到左右的副驅(qū)動(dòng)輪的副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩的上限值由扭矩限制單元限制,因而在車(chē) 輛起步時(shí)主驅(qū)動(dòng)輪打滑時(shí),可防止副驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生過(guò)大的實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩而使耐久性下降,此 時(shí)由于無(wú)需減少驅(qū)動(dòng)源的輸出扭矩,因而可將車(chē)輛的起步性能的下降抑制到最小限度。特別是,只要在左扭矩分配離合器的旋轉(zhuǎn)差和右扭矩分配離合器的旋轉(zhuǎn)差都是預(yù) 定值以上的情況下,扭矩限制單元就限制副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩的上限值,因而在左右的副驅(qū) 動(dòng)輪行駛在摩擦系數(shù)不同的路面上而僅一個(gè)副驅(qū)動(dòng)輪打滑、而且僅左右一方的扭矩分配離 合器的旋轉(zhuǎn)差為預(yù)定值以上的情況下,可維持副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩來(lái)確保越野性。并且根據(jù)發(fā)明2的結(jié)構(gòu),不僅具有發(fā)明1的結(jié)構(gòu),而且只要在路面傾斜角度檢測(cè)單 元檢測(cè)出的路面的傾斜角度是預(yù)定值以下的情況下,扭矩限制單元就限制副驅(qū)動(dòng)輪分配扭 矩的上限值,因而可避免爬坡性能的下降。
圖1是示出四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)力傳遞系的圖。圖2是增速裝置和后差速齒輪的放大圖。圖3是示出4WD-E⑶的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是離合器扭矩限制控制邏輯的說(shuō)明圖。圖5是離合器扭矩限制控制的流程圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明E 發(fā)動(dòng)機(jī)(驅(qū)動(dòng)源);Uc =ESC電子控制單元(車(chē)輪速度檢測(cè)單元);Wf 前輪(主 驅(qū)動(dòng)輪);Wr 后輪(副驅(qū)動(dòng)輪);40 扭矩分配離合器;52a 車(chē)體速度傳感器(車(chē)體速度檢 測(cè)單元);56:LSD控制部(副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩計(jì)算單元);58:爬坡控制部(路面傾斜角度 檢測(cè)單元);60 離合器扭矩限制部(扭矩限制單元)。
具體實(shí)施例方式以下,根據(jù)圖1 圖5說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。如圖1所示,應(yīng)用本發(fā)明的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛具有作為主驅(qū)動(dòng)輪的左右的前輪Wf、 Wf,以及作為副驅(qū)動(dòng)輪的左右的后輪Wr、Wr,左右的前輪Wf、Wf在車(chē)輛行駛時(shí)基本上被始終驅(qū)動(dòng),左右的后輪Wr、Wr根據(jù)車(chē)輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)被適當(dāng)驅(qū)動(dòng)。橫向搭載在車(chē)體前部的發(fā)動(dòng)機(jī)E連接有自動(dòng)變速器T,自動(dòng)變速器T經(jīng)由前差速齒 輪11和左右的前驅(qū)動(dòng)軸12、12與左右的前輪Wf、Wf連接。前差速齒輪11經(jīng)由分動(dòng)器(未 圖示)、前傳動(dòng)軸13、增速裝置14、后傳動(dòng)軸15、后差速齒輪16以及左右的后驅(qū)動(dòng)軸17、17 與左右的后輪Wr、Wr連接。如圖2所示,增速裝置14具有行星齒輪機(jī)構(gòu)21、增速離合器22以及直接離合器 23。行星齒輪機(jī)構(gòu)21具有固設(shè)在前傳動(dòng)軸13后端的輸入側(cè)太陽(yáng)齒輪24 ;固設(shè)在后 傳動(dòng)軸15前端的輸出側(cè)太陽(yáng)齒輪25 ;行星架26 ;以及由行星架26支撐的多個(gè)雙聯(lián)小齒輪 27···。各雙聯(lián)小齒輪27 —體具有輸入側(cè)小齒輪27a和輸出側(cè)小齒輪27b,輸出側(cè)小齒輪27b 的齒數(shù)被設(shè)定成大于輸入側(cè)小齒輪27a的齒數(shù),伴隨于此,輸出側(cè)太陽(yáng)齒輪25的齒數(shù)被設(shè) 定成小于輸入側(cè)太陽(yáng)齒輪24的齒數(shù)。液壓式多板型增速離合器22使固定在外殼28上的離合器外部29和位于其內(nèi)側(cè) 的離合器內(nèi)部30經(jīng)由多個(gè)摩擦接合要素31…對(duì)置,當(dāng)通過(guò)液壓供給而使多個(gè)摩擦接合要 素31…接合時(shí),離合器內(nèi)部30與離合器外部29連接并由外殼28約束成不能旋轉(zhuǎn)。液壓式多板型直接離合器23具有與增速離合器22的離合器內(nèi)部30和行星齒輪 機(jī)構(gòu)21的行星架26 —體的離合器外部32 ;與前傳動(dòng)軸13 —體的離合器內(nèi)部33 ;配置在 離合器外部32和離合器內(nèi)部33之間的多個(gè)摩擦接合要素34…;以及配置在離合器外部32 和離合器內(nèi)部33之間的單向離合器35。當(dāng)離合器內(nèi)部33的轉(zhuǎn)速超過(guò)離合器外部32的轉(zhuǎn) 速時(shí),單向離合器35打滑,驅(qū)動(dòng)力的傳遞被遮斷。當(dāng)通過(guò)液壓供給而使多個(gè)摩擦接合要素 34…接合時(shí),離合器外部32與離合器內(nèi)部33連接,前傳動(dòng)軸13與行星齒輪機(jī)構(gòu)21的行星 架26 —體化。因此,當(dāng)增速離合器22連接且直接離合器23解除連接時(shí),行星齒輪機(jī)構(gòu)21的行 星架26由外殼28約束成不能旋轉(zhuǎn),因而前傳動(dòng)軸13的轉(zhuǎn)速以根據(jù)輸入側(cè)太陽(yáng)齒輪24、輸 出側(cè)太陽(yáng)齒輪25和雙聯(lián)小齒輪27的齒數(shù)決定的增速比(例如1.05)增速并被輸出到后傳 動(dòng)軸15。反之,當(dāng)增速離合器22解除連接且直接離合器23連接時(shí),行星齒輪機(jī)構(gòu)21的輸 入側(cè)太陽(yáng)齒輪24和行星架26 —體化而處于鎖定狀態(tài),因而前傳動(dòng)軸13的旋轉(zhuǎn)在該狀態(tài)下 被輸出到后傳動(dòng)軸15。由于后差速齒輪16具有夾著車(chē)體中心面而實(shí)質(zhì)上左右鏡面對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu),因而說(shuō) 明作為其代表的車(chē)體中心面的左側(cè)部分的結(jié)構(gòu)。固設(shè)在輸入軸36的中間部的從動(dòng)錐齒輪37與固設(shè)在后傳動(dòng)軸15后端的驅(qū)動(dòng)錐 齒輪38嚙合,輸入軸36同軸配置在左右的后驅(qū)動(dòng)軸17、17的對(duì)置端部之間。在輸入軸36 和左側(cè)的后驅(qū)動(dòng)軸17之間配置有行星齒輪機(jī)構(gòu)39和電磁式多板型扭矩分配離合器40。行星齒輪機(jī)構(gòu)39具有齒圈41 ;行星架42 ;太陽(yáng)齒輪43 ;以及由行星架42支撐且 與齒圈41和太陽(yáng)齒輪43同時(shí)嚙合的多個(gè)小齒輪44…,齒圈41與輸入軸36的左端連接,行 星架42與左側(cè)的后驅(qū)動(dòng)軸17的右端連接。扭矩分配離合器40具有離合器外部46,其固定在外殼45上;離合器內(nèi)部47,其 與行星齒輪機(jī)構(gòu)39的太陽(yáng)齒輪43連接;多個(gè)摩擦接合要素48…,其配置在離合器外部46
5和離合器內(nèi)部47之間;以及電磁致動(dòng)器49 (參照?qǐng)D1),其使摩擦接合要素48…相互接合而 使離合器外部46和離合器內(nèi)部47 —體連接。由于在電磁致動(dòng)器49斷開(kāi)的狀態(tài)下,扭矩分配離合器40解除連接且太陽(yáng)齒輪43 可自由旋轉(zhuǎn),因而輸入軸36的驅(qū)動(dòng)力不會(huì)被傳遞到左側(cè)的后驅(qū)動(dòng)軸17。另一方面,在電磁 致動(dòng)器49接通且扭矩分配離合器40連接的狀態(tài)下,太陽(yáng)齒輪43由外殼45約束成不能旋 轉(zhuǎn),因而輸入軸36的驅(qū)動(dòng)力被傳遞到左側(cè)的后驅(qū)動(dòng)軸17。此時(shí),通過(guò)使提供給電磁致動(dòng)器49的電流變化來(lái)使扭矩分配離合器40的打滑量 變化,可使從輸入軸36傳遞到左側(cè)的后驅(qū)動(dòng)軸17的扭矩連續(xù)變化。因此,通過(guò)使后差速齒輪16的左右的扭矩分配離合器40、40的連接力變化,可任 意控制在前輪Wf、Wf和后輪Wr、Wr之間分配的扭矩的比率,并可任意控制在左右的后輪Wr、 Wr之間分配的扭矩的比率。下面,根據(jù)圖3,說(shuō)明控制增速裝置14和后差速齒輪16的動(dòng)作的4WD電子控制單 元Ua的結(jié)構(gòu)。控制發(fā)動(dòng)機(jī)E和自動(dòng)變速器T的動(dòng)作的FI/AT電子控制單元Ub和控制車(chē)輛舉動(dòng) 穩(wěn)定系統(tǒng)的動(dòng)作的ESC電子控制單元Uc經(jīng)由CAN與4WD電子控制單元Ua的輸入部51連 接,并且車(chē)體速度傳感器52a和轉(zhuǎn)向角傳感器52b與4WD電子控制單元Ua的輸入部51連 接,車(chē)體速度傳感器52a例如根據(jù)自動(dòng)變速器T的齒輪轉(zhuǎn)速檢測(cè)車(chē)體速度,轉(zhuǎn)向角傳感器 52b檢測(cè)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角。從FI/AT電子控制單元Ub輸入到輸入部51的信號(hào)包含有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣負(fù)壓、 自動(dòng)變速器T的主軸和中間軸的轉(zhuǎn)速、自動(dòng)變速器T的檔位等。并且,從ESC電子控制單元 Uc輸入到輸入部51的信號(hào)包含有前輪Wf、Wf和后輪Wr、Wr的車(chē)輪速度、車(chē)輛的橫向加速 度、車(chē)輛的前后加速度等。估計(jì)驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算部53根據(jù)從輸入部51輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣負(fù)壓(或者進(jìn) 氣流量)、按照主軸和中間軸的轉(zhuǎn)速估計(jì)出的傳動(dòng)比、變矩器的速度比、各檔位中的效率等, 計(jì)算變速器T輸出的估計(jì)驅(qū)動(dòng)扭矩。另外,可以取代按照主軸和中間軸的轉(zhuǎn)速估計(jì)傳動(dòng)比, 而使用由檔位傳感器檢測(cè)出的檔位的傳動(dòng)比??刹僮餍?穩(wěn)定性控制部54根據(jù)由估計(jì)驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算部53計(jì)算出的估計(jì)驅(qū)動(dòng)扭 矩、以及從輸入部51輸入的橫向加速度、轉(zhuǎn)向角和車(chē)輪速度,計(jì)算分配給左右的后輪Wr、Wr 的可操作性/穩(wěn)定性控制扭矩。例如,在車(chē)輛的偏行角是預(yù)定值以上的情況下,判定為車(chē)輛 舉動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài),控制后差速齒輪16來(lái)減少分配給左右的后輪Wr、Wr的扭矩,并減少 分配給左右后輪Wr、Wr中的轉(zhuǎn)向外輪的扭矩,從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛舉動(dòng)的穩(wěn)定。在車(chē)體速度是中速且橫向加速度大的情況下,增速控制部55連接增速裝置14的 增速離合器22來(lái)相對(duì)于前傳動(dòng)軸13的轉(zhuǎn)速增加后傳動(dòng)軸15的轉(zhuǎn)速,并使用后差速齒輪16 將扭矩分配給左右的后輪Wr、Wr中的轉(zhuǎn)向外輪,從而在避免車(chē)輛的不足轉(zhuǎn)向的同時(shí)提高轉(zhuǎn) 向性能。并且在車(chē)體速度是低速或高速且橫向加速度小的情況下,在連接增速裝置14的直 接離合器23來(lái)中止相對(duì)于前傳動(dòng)軸13的轉(zhuǎn)速的后傳動(dòng)軸15的轉(zhuǎn)速的增速的狀態(tài)下,利用 后差速齒輪16將扭矩分配給左右的后輪Wr、Wr中的轉(zhuǎn)向外輪,從而確保穩(wěn)定的轉(zhuǎn)向性能。并且,當(dāng)執(zhí)行了增速時(shí),很有可能弄亂車(chē)輛舉動(dòng),在可操作性/穩(wěn)定性控制部54輸 出了增速禁止請(qǐng)求的情況下,禁止增速裝置14的動(dòng)作。
LSD控制部56將左右的前輪Wf、Wf的車(chē)輛速度與左右的后輪Wr、Wr的車(chē)輛速度 進(jìn)行比較,在由于在車(chē)輛起步時(shí)前輪Wf、Wf踏壓的路面的摩擦系數(shù)小于后輪Wr、Wr踏壓的 路面的摩擦系數(shù)而使前輪Wf、Wf打滑的情況下,根據(jù)前后輪之間的旋轉(zhuǎn)差計(jì)算分配給后輪 Wr、Wr的LSD扭矩。當(dāng)利用后差速齒輪16將LSD扭矩分配給后輪Wr、Wr時(shí),相應(yīng)地,前輪 Wf、Wf的打滑消除,能進(jìn)行車(chē)輛的順利起步。爬坡控制部58通過(guò)將由前后加速度傳感器檢測(cè)出的實(shí)際前后加速度與對(duì)車(chē)體速 度求微分獲得的估計(jì)前后加速度進(jìn)行比較,計(jì)算車(chē)輛的爬坡角(路面的爬坡的傾斜角),為 了提高爬坡中的車(chē)輛起步時(shí)的爬坡力,根據(jù)爬坡角計(jì)算利用后差速齒輪16分配給后輪Wr、 Wr的爬坡起步扭矩。扭矩加法部57將由可操作性/穩(wěn)定性控制部54計(jì)算出的可操作性/穩(wěn)定性控制 扭矩、由LSD控制部56計(jì)算出的LSD扭矩、以及由爬坡控制部58計(jì)算出的爬坡起步扭矩相 加。為了防止在車(chē)輛的爬坡起步時(shí)過(guò)大的負(fù)載作用于后差速齒輪16而降低耐久性, 離合器扭矩限制部60輸出離合器扭矩指令值,該離合器扭矩指令值利用上限值限制由后 差速齒輪16傳遞到后輪Wr、Wr的目標(biāo)扭矩。該控制詳情根據(jù)圖4在后面詳述。電流控制部61將由離合器扭矩限制部60計(jì)算出的離合器扭矩指令值轉(zhuǎn)換成提供 給后差速齒輪16的扭矩分配離合器40、40的電磁致動(dòng)器49、49的電流值(PWM值)。然后,驅(qū)動(dòng)電路部62根據(jù)增速控制部55輸出的增速指令控制增速裝置14的動(dòng) 作,并根據(jù)電流控制部61輸出的電流值控制后差速齒輪16的動(dòng)作。下面,根據(jù)圖4,說(shuō)明在車(chē)輛的爬坡起步時(shí)由爬坡控制部58和離合器扭矩限制部 60執(zhí)行的后差速齒輪16的扭矩控制邏輯。當(dāng)車(chē)輛爬坡起步時(shí),由于路面的傾斜而使車(chē)體重量從前輪Wf、Wf側(cè)移動(dòng)到后輪 Wr.ffr側(cè),而且重力的路面方向的分量要使車(chē)輛倒車(chē),因而作為主驅(qū)動(dòng)輪的前輪Wf、Wf容易 打滑。此時(shí),當(dāng)前輪Wf、Wf踏壓的路面的摩擦系數(shù)小于后輪Wr、Wr踏壓的路面的摩擦系數(shù) 時(shí)(所謂的前后不同附著率(split) μ路面),上述傾向進(jìn)一步顯著。 當(dāng)在這樣的狀態(tài)下前輪Wf、Wf打滑且在前輪Wf、Wf和后輪Wr、Wr之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)差 時(shí),通過(guò)前后LSD控制而使后差速齒輪16的左右的扭矩分配離合器40、40連接,并將驅(qū)動(dòng) 扭矩分配給后輪Wr、Wr,從而可抑制前輪Wf、Wf的打滑,而且可使后輪Wr、Wr產(chǎn)生牽引力, 能實(shí)現(xiàn)車(chē)輛起步。然而,在后差速齒輪16的左右的扭矩分配離合器40、40產(chǎn)生急劇的旋轉(zhuǎn)差的狀態(tài) 下,分配給后輪Wr、Wr的目標(biāo)分配扭矩增大時(shí),左右的扭矩分配離合器40、40連接而使實(shí)際 傳遞到后輪Wr、Wr的實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩過(guò)大,存在后差速齒輪16的負(fù)荷增大而使耐久性下降的 可能性,因而在預(yù)定條件成立的情況下,通過(guò)抑制分配給左右的后輪Wr、Wr的目標(biāo)分配扭 矩的上限值,進(jìn)行實(shí)現(xiàn)后差速齒輪16的保護(hù)的控制。如圖4所示,上述預(yù)定條件是以下四個(gè)(1)應(yīng)傳遞到左右的后輪Wr、Wr的目標(biāo)分配扭矩的合計(jì)值是預(yù)定值(在實(shí)施方式 中是300kgfm)以上;(2)左右的扭矩分配離合器40、40的離合器外部46和離合器內(nèi)部47之間的旋轉(zhuǎn) 差都是預(yù)定值(在實(shí)施方式中是300rpm)以上;
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(3)車(chē)體速度是預(yù)定值(在實(shí)施方式中是5km/h)以下;(4)換算成重力加速度G后的爬坡角是預(yù)定值(在實(shí)施方式中是0. 2G)以下。在該四個(gè)條件全部成立的情況下,進(jìn)行與通常時(shí)相比減少可分配給后輪Wr、Wr的 驅(qū)動(dòng)扭矩的上限值的控制。設(shè)定上述(2)的條件的理由是,前輪Wf、Wf踏壓的路面的摩擦系數(shù)與后輪Wr、Wr 踏壓的路面的摩擦系數(shù)不同(所謂的前后不同附著率μ路面),當(dāng)后差速齒輪16的左右 的扭矩分配離合器40、40的離合器外部46和離合器內(nèi)部47之間的旋轉(zhuǎn)差都是預(yù)定值以上 時(shí),進(jìn)行驅(qū)動(dòng)扭矩的抑制,從而防止產(chǎn)生過(guò)大的實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩而將過(guò)負(fù)載提供給后差速齒 輪16。設(shè)定上述(3)的條件的理由是,本來(lái),本控制以車(chē)輛是低車(chē)速的起步時(shí)為對(duì)象。設(shè)定上述(4)的條件的理由是,當(dāng)在爬坡角超過(guò)所述預(yù)定值的狀態(tài)下進(jìn)行分配給 后輪Wr、Wr的驅(qū)動(dòng)扭矩的限制時(shí),存在不能在陡坡的上坡路上爬坡而使爬坡性能下降的可 能性。另外,上述(4)的條件不是必須的,可以當(dāng)僅上述(1)、(2)、(3)的條件成立時(shí),進(jìn) 行分配給后輪Wr、Wr的驅(qū)動(dòng)扭矩的抑制。圖5的流程圖總括了上述作用,當(dāng)在步驟Sl中左右的后輪Wr、Wr的目標(biāo)分配扭矩 是300kgfm以上,在步驟S2中左右的扭矩分配離合器40、40的旋轉(zhuǎn)差都是300rpm以上,在 步驟S3中車(chē)體速度是5km/h以下,在步驟S4中路面的爬坡角是0. 2G以下時(shí),在步驟S5中 限制所述目標(biāo)分配扭矩的上限值,當(dāng)所述步驟Sl 步驟S4的條件均不成立時(shí),由于在步驟 S6中不限制所述目標(biāo)分配扭矩的上限值,因而不會(huì)使前后不同附著率μ路面上的車(chē)輛的 越野性和爬坡路的爬坡性下降,可防止向后輪Wr、Wr分配過(guò)大的實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩而使后差速 齒輪16的耐久性下降。而且由于無(wú)需減少發(fā)動(dòng)機(jī)E的輸出扭矩,因而可將車(chē)輛的起步性能 的下降抑制到最小限度。以上,說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式,然而本發(fā)明可在不背離其主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各 種設(shè)計(jì)變更。例如,本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)源不限于實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)E,可以是電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)或者發(fā) 動(dòng)機(jī)E以及電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的組合。并且,車(chē)體速度檢測(cè)單元52a可以根據(jù)前輪Wf、Wf和后輪Wr、Wr的車(chē)輪速度估計(jì) 車(chē)體速度。并且,實(shí)施方式的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛具有增速裝置14,然而增速裝置14不一定需要, 能省略。并且,實(shí)施方式的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛具有自動(dòng)變速器T,然而也可以具有手動(dòng)變速器或 無(wú)級(jí)變速器(CVT)。
權(quán)利要求
1.一種四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的扭矩分配控制裝置,該四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛具有被直接傳遞由驅(qū)動(dòng) 源(E)輸出的驅(qū)動(dòng)扭矩的左右的主驅(qū)動(dòng)輪(Wf),以及經(jīng)由左右的扭矩分配離合器(40)被傳 遞所述驅(qū)動(dòng)扭矩的左右的副驅(qū)動(dòng)輪(Wr),根據(jù)車(chē)輛行駛狀態(tài)控制由所述左右的扭矩分配離 合器(40)傳遞到所述左右的副驅(qū)動(dòng)輪(Wr)的副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩,其特征在于,所述四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的扭矩分配控制裝置具有 車(chē)體速度檢測(cè)單元(52a),其檢測(cè)車(chē)體速度;車(chē)輪速度檢測(cè)單元(Uc),其檢測(cè)所述主驅(qū)動(dòng)輪(Wf)和所述副驅(qū)動(dòng)輪(Wr)的車(chē)輪速度;副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩計(jì)算單元(56),其根據(jù)基于所述車(chē)輪速度檢測(cè)單元(Uc)的輸出而 計(jì)算出的所述主驅(qū)動(dòng)輪(Wf)與所述副驅(qū)動(dòng)輪(Wr)之間的旋轉(zhuǎn)差,計(jì)算所述副驅(qū)動(dòng)輪分配 扭矩;以及扭矩限制單元(60),當(dāng)所述副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩計(jì)算單元(56)計(jì)算出的所述副驅(qū)動(dòng)輪 分配扭矩是預(yù)定值以上、左扭矩分配離合器(40)的旋轉(zhuǎn)差和右扭矩分配離合器(40)的旋 轉(zhuǎn)差都是預(yù)定值以上、且所述車(chē)體速度檢測(cè)單元(52a)檢測(cè)出的車(chē)體速度是預(yù)定值以下 時(shí),所述扭矩限制單元(60)限制所述副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩的上限值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的扭矩分配控制裝置,其特征在于,所述四輪 驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的扭矩分配控制裝置具有檢測(cè)路面的傾斜角度的路面傾斜角度檢測(cè)單元(58),當(dāng) 所述路面傾斜角度檢測(cè)單元(58)檢測(cè)出的路面的傾斜角度是預(yù)定值以下時(shí),所述扭矩限 制單元(60)限制所述副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩的上限值。
全文摘要
一種四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的扭矩分配控制裝置,在四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛起步時(shí),防止副驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生過(guò)度的實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩而使耐久性下降,不會(huì)有損車(chē)輛的起步性能。當(dāng)LSD控制部(56)計(jì)算出的副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩是預(yù)定值以上、左右的扭矩分配離合器的旋轉(zhuǎn)差都是預(yù)定值以上、且車(chē)體速度傳感器(52a)檢測(cè)出的車(chē)體速度是預(yù)定值以下時(shí),由于從發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)由后差速齒輪(16)的左右的扭矩分配離合器傳遞到左右的副驅(qū)動(dòng)輪的副驅(qū)動(dòng)輪分配扭矩的上限值由離合器扭矩限制部(60)限制,因而在車(chē)輛起步時(shí)主驅(qū)動(dòng)輪打滑時(shí),可防止副驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生過(guò)大的實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩而使耐久性下降。此時(shí),由于無(wú)需減少發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩,因而可將車(chē)輛的起步性能的下降抑制到最小限度。
文檔編號(hào)B60K17/348GK101992770SQ20101024636
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者諾爾·海魯丁, 野口真利, 阪口雄亮 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社