CN101638094A

CN101638094A - 左右驱动力控制器

Info

Publication number: CN101638094A
Application number: CN200910164714A
Authority: CN
Inventors: 山村卓也; 后田祐一; 泽濑薰
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2009-07-15
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2029-07-15
Also published as: KR20100014125A; JP2010038199A; KR101090584B1; US8241163B2; DE102009032856A1; CN101638094B; US20100029437A1; JP4626778B2

Abstract

一种控制器包括：调整器，配置为调整车辆的左右轮之间的驱动力的分配；限制器，配置为限制所述左右轮的操作之间的差异；第一计算器，配置为计算第一控制量，该第一控制量对应于所述调整器并且包括与所述左右轮之间的驱动力移动方向相关的量；第二计算器，配置为计算对应于所述限制器的第二控制量；第三计算器，配置为计算包括所述第二控制量和所述量的第三控制量；第四计算器，配置为计算作为所述第一控制量和所述第三控制量的组合的第四控制量；选择器，配置为选择调整器或限制器；和控制器，配置为按照第四控制量控制调整器或限制器。

Description

左右驱动力控制器

技术领域

本发明涉及左右驱动力控制器，并且更特别地，涉及用于控制维持稳定的车辆行为的左右驱动力的技术。

背景技术

已经开发了一种左右驱动力分配器，该分配器通过在车辆转向期间生成左轮的驱动力和右轮的驱动力中的差异，来控制作用于车辆的偏航力矩。从而提高车辆的转向特性。

然而，相关技术的左右驱动力分配器依据驱动力生成左右轮之间的差异，并且面临不能防止在车辆笔直向前行驶期间在左右轮中发生滑动的问题等。

JP-A-2007-145305描述了一种具有左右驱动力调整装置和差动限制装置的左右驱动力分配器。

如关于JP-A-2007-145305描述的，具有配备有差动限制装置的左右驱动力调整装置的左右驱动力分配器依据场合，需要用于从左右驱动力调整装置和差动调节装置中选择合适的一个的控制操作。

通常考虑的控制技术是从车辆的行驶状态中，计算由左右驱动力调整装置产生的左右驱动力调整水平和由差动限制装置产生的差动限制水平，从而分别控制各个装置。

然而，这种技术具有同时使用左右驱动力调整装置和差动限制装置的可能性。如果左右驱动力调整装置和差动限制装置被同时使用，将通过联锁作用引起扭矩干扰，这就出现左右驱动力分配器的操作效率或可控性退化的问题。

为了防止这种装置的同时使用，也可想到一种用于执行单独地选择切换到左右驱动力调整装置和差动限制装置之一的技术。然而，由于在左右驱动力调整装置和差动限制装置之间切换时候的左右驱动力调整水平和差动限制水平之间的差异，因此可能在驱动力差中出现突变，而使车辆的行为不连续。

发明内容

本发明提供一种左右驱动力控制器，该左右驱动力控制器能够依据场合按照车辆的行驶状态从左右驱动力调整器和差动限制器中选择合适的一个，并且同时维持稳定的车辆行为。

一种控制器，配置为控制左右驱动力，该控制器包括：调整器，配置为调整车辆的左右轮之间的驱动力的分配；限制器，配置为通过调整要施加在所述左右轮上的差动限制力，限制所述左右轮的操作之间的差异；第一计算器，配置为根据所述车辆的行驶状态计算第一控制量，所述第一控制量对应于所述调整器的控制量、并且包括与所述左右轮之间的驱动力的移动方向相关的量；第二计算器，配置为根据所述车辆的所述行驶状态计算对应于所述限制器的控制量的第二控制量；第三计算器，配置为在所述限制器被实施的情况下检测所述左右轮之间的所述驱动力的移动方向，并且配置为计算包括所述第二控制量和所述驱动力的移动方向的所述量的第三控制量；第四计算器，配置为计算作为所述第一控制量和所述第三控制量的组合的第四控制量；选择器，配置为按照预定的条件选择所述调整器或所述限制器；和控制器，配置为按照所述第四控制量控制由所述选择器选择的所述调整器或所述限制器。

如以上所述，该控制器具有调整器和限制器，并且还具有用于计算与调整器的控制量相当的第一控制量、与限制器的控制量相当的第二控制量、以及包括第二控制量和驱动力的移动方向的第三控制量的结构。该控制器按照预定条件选择调整器或限制器，并且按照作为第一控制量与第三控制量的组合的第四控制量，控制由选择器选择的调整器或限制器。

如上所述，与通常不包括驱动力的移动方向的限制器的控制量相当的第二控制量被变换为包括驱动力的移动方向的第三控制量，由此，第三控制量可以与第一控制量组合，该第一控制量与调整器的控制量相当。通过依据作为第三控制量与第一控制量的组合的单个组合控制量控制选择的调整器或限制器，可以防止调整器和限制器的同时使用。

只要依据单个组合控制量控制调整器和限制器，即使在调整器和限制器之间切换的时候也不会在驱动力差中出现突变，所以可以防止不连续的车辆行为。

因此可以按照车辆的行驶状态，在维持稳定的车辆行为的同时，从调整器和限制器中适当地选择合适的一个。

控制器可以进一步的包括检测器，配置为检测所述右轮和所述左轮之间的速度差。此外，在包括在所述组合控制量中的所述左右轮之间的所述驱动力的移动方向和由所述检测器检测的所述左右轮之间的所述速度差之间的关系被作为所述预定条件的情况下，所述选择器可以在所述驱动力的移动方向指向所述左右轮中具有较高速度的车轮的时候，选择所述调节器，并且在所述驱动力的移动方向指向所述左右轮中具有较低速度的车轮的时候，选择所述限制器。

如以上所述，如果包括在组合控制量中的驱动力移动方向和左右轮间的速度差之间的关系被作为预定条件，则选择器在驱动力移动方向指向具有较高速度的车轮的时候选择调整器，并且在驱动力移动方向指向具有较低速度的车轮的时候选择限制器。具体地，驱动力朝向具有较高速度的车轮移动意谓着驱动力被施加在转向促进方向上的状态，并且在这种情况下选择调整器。同时，驱动力朝向具有较低速度的车轮移动意味着驱动力被施加在笔直向前行驶的稳定方向和转向抑制方向上的状态，并且在这种情况下选择限制器。

通过在促进转向作用的时候选择调整器，车辆可以被平稳地转向。此外，在笔直向前行驶和转向作用的时候，通过选择限制器可以确保用于笔直向前行驶的牵引力。此外，可以防止在转向作用期间另外出现的内轮滑动等的发生，并且可以确保稳定的车辆行为。

附图说明

从下文给出的详细说明和仅仅通过图例给出而不限定本发明的附图中将更充分地了解本发明，其中：

图1是本发明的左右驱动力控制器的大体的示意图；

图2是显示左右驱动力分配器的特征部分的放大图；

图3是显示ECU的输入与输出的框图；

图4是显示按照驱动力移动方向和轮速差进行的驱动力控制选择的布局图；和

图5是显示由本发明的左右驱动力控制器执行的左右驱动力控制程序的流程图。

具体实施方式

以下通过参考附图描述本发明的实施例。

参考图1到图4，图1显示本发明的左右驱动力控制器的大体的示意图；图2是显示左右驱动力分配器的特征部分的放大图；图3是显示ECU的输入与输出的框图；和图4是显示按照驱动力移动方向和轮速差进行的驱动力控制选择的布局图。

图1所示的车辆1是四轮驱动车辆，其具有安装在车身前部的引擎2和作为驱动轮的左前轮4L、右前轮4R(两者也被称为组合前轮4)、左后轮6L和右后轮6R(两者也被称为组合后轮6)。

更具体地说，车辆1由安装在车身的前部中并用作驱动源的引擎2；连接到引擎2的一侧的变速器8；连接到变速器8并将驱动力分配到前轮4和后轮6的中心差动齿轮10；将已经通过中心差动齿轮10分配到前轮4的驱动力进一步分配到左前轮4L的前轮旋转轴12L和右前轮4R的前轮旋转轴12R的前差动齿轮14；将通过中心差动齿轮10分配的驱动力传送到后轮6的传动轴16；和连接到传动轴16的一端、并按照车辆1的行驶条件将驱动力分配到左后轮6L的后轮旋转轴18L和右后轮6R的后轮旋转轴18R的左右驱动力分配器20所构成。

引擎2、变速器8、中心差动齿轮10、和前差动齿轮14是已知的，并且在下文中将详细地描述左右驱动力分配器20。

如图2所示，左右驱动力分配器20在主单元机壳22中容纳作为传动轴16的一端的输入部24；连接到输入部24并配置在左后轮旋转轴18L和右后轮旋转轴18R上的差动机构部26；配置在右后轮旋转轴18R上的左右驱动力调整机构部28(调整器)；和配置在左后轮旋转轴18L上的差动限制机构部30(限制器)。

左右驱动力分配器20使差动机构部26能够在允许右后轮6R的转动和左后轮6L的转动之间的差异的同时，将从传动轴16输入的驱动力传送到左右后轮旋转轴18R和18L，并且具有使左右驱动力调整机构部28将左右后轮6R和6L中仅一个的驱动力移动到另一个驱动力的功能，从而分配左右后轮6R和6L的驱动力。左右驱动力调整机构部28具有相对于其余后轮增加或降低左右后轮6R和6L中的一个后轮的速度的速度增加/降低机构32；通过与机构的啮合、对于左后轮6L将驱动力移动到右后轮6R的右离合器34；以及通过与机构的啮合、对于右后轮6R将驱动力移动到左后轮6L的左离合器36。

左右驱动力分配器20的差动限制机构部30配备有由多圆板摩擦离合器构成的所谓的差动限制离合器38。差动限制机构部30具有通过与差动限制离合器38的啮合来限制左右后轮6R和6L的差动操作的功能。特别地，当在右后轮6R的速度和左后轮6L的速度之间出现差异时，只要差动限制离合器38和差动限制机构部相啮合，驱动力就从具有大轮速的后轮移动到具有较小轮速的后轮。

差动限制机构部30的差动限制离合器38和左右驱动力调整机构部28的右离合器34和左离合器36通过来自安装在车辆1上液压单元的液压被开动。

车辆1的各个轮4L、4R、6L、和6R配备有用于检测轮速的车速传感器42L、42R、44L、和44R(检测器)。

车辆1具有各种传感器，诸如用于检测车辆1的偏航速率的偏航速率传感器46；用于检测转向角的转向角传感器48；用于检测车身速度的车身速度传感器50；和用于检测加速器的打开程度的加速器打开水平传感器52。

这些传感器被电连接到容纳在车辆1中的ECU(电子控制单元)60(控制器)。

ECU 60按照由各种传感器检测的传感器信息控制各种装置。

例如，ECU 60具有通过液压单元40控制左右驱动力分配器20中的左右驱动力调整机构部28和差动限制机构30的功能。

更具体地说，如图3所示，在ECU 60中形成第一控制量计算部62(第一计算器)、第二控制量计算部64(第二计算器)，第三控制量计算部66(第三计算器)、组合控制量计算部68(第四计算器)、和驱动力控制选择部70(选择器)。

第一控制量计算部62具有用于根据来自偏航速率传感器46的检测结果计算与目标偏航速率和实际偏航速率之间的差异相当的偏航速率控制量的偏航速率控制量计算部72；根据来自转向角传感器48和车身速度传感器50的检测结果计算与转向角和车身速度相当的转向状态控制量的转向状态控制量计算部74；以及根据来自后轮速度传感器44L和44R的检测结果计算与车轮滑动率相当的滑动控制量的滑动控制量计算部76。

第一控制量计算部62具有计算第一控制量的功能，该第一控制量是由偏航速率控制量计算部72、转向状态控制量计算部74、和滑动控制量计算部76计算出的控制量的组合。第一控制量是用于控制左右驱动力调整机构部28的控制量；换句话说，是右离合器34或左离合器36的啮合控制量。因此，第一控制量包括在后轮6中的左右驱动力的移动方向。例如，由右离合器34的啮合产生的驱动力向右后轮6R的移动由正值表示，而由左离合器36的啮合产生的驱动力向左后轮6L的移动由负值表示。

第二控制量计算部64具有牵引力控制量计算部78，该牵引力控制量计算部78根据来自加速器打开水平传感器52的检测结果计算与加速器的打开程度相当的牵引力控制量。第二控制量计算部64具有根据牵引力控制量计算用于控制差动限制机构部30的第二控制量的功能。第二控制量是差动限制离合器38的啮合控制量。

第三控制量计算部66具有轮速差判定部80，该轮速差判定部80根据从后轮速度传感器44L和44R的检测结果求出的右轮速度和左轮速度之间的差异，判定左右后轮6中的哪一个具有更快的轮速。当通过从右后轮6R的速度减去左后轮6L的速度求出的值是正的时，轮速差判定部80输出-1的值。当该值是负的时，轮速差判定部输出1的值。具体地，当右后轮6R的速度较大时，输出值达到-1。当左后轮6L的速度较大时，输出值达到1。

第三控制量计算部66具有通过将轮速差判定部80输出的值乘以由第二控制量计算部64计算的第二控制量来计算第三控制量的功能。即，第三控制量是相当于第二控制量的控制量，第二控制量包括在差动限制离合器38的啮合的时候实现的驱动力移动方向。因此，作为第三控制值乘以轮速差判定部80输出的值的结果，与通过第一控制量计算部62获得的驱动力移动方向的情况一样，驱动力向右后轮6R的移动由正值表示，并且驱动力向左后轮6L的移动由负值表示。

组合控制量计算部68具有合计由第一控制量计算部62计算的第一控制量和由第三控制量计算部66计算的第三控制量、从而计算组合控制量的功能。因为第一控制量和第三控制量是各自包括驱动力移动方向的控制量，所以产生的组合控制量也变成包括驱动力移动方向的控制量。

驱动力控制选择部70还具有基于由组合控制量计算部68计算出的组合控制量的驱动力移动方向和根据后轮速度传感器44L和44R的检测结果求出的左右轮速度间的差异之间的关系，选择是否执行由左右驱动力调整机构部28进行的驱动力调整控制或由差动限制机构部30进行的差动限制控制的功能。

例如，假定当包括在组合控制量中的驱动力移动方向表示向具有较高速度的车轮的移动时，驱动力选择部70选择由左右驱动力调整机构部28进行的左右驱动力调整控制操作，并且当包括在组合控制量中的驱动力移动方向表示向具有低速度的车轮的移动时，驱动力选择部70选择由差动限制机构部30进行的差动限制控制操作。

如图4所示，在沿其纵轴具有驱动力向右后轮6R的移动是正的组合控制量，以及沿其横轴还具有在右后轮6R的轮速为高的情况是正的左右轮速差的布局图中，假设在属于第一象限和第三象限的驾驶状态中进行左右驱动力调整控制，并且假定在属于第二象限和第四象限中的驾驶状态中控制差动限制。

更具体地说，在图4中所示的布局图中的第一和第三象限表示驱动力相对于车辆1的转向方向朝向外轮移动，从而使得驱动力作用在转向促进方向上的情况。在第一象限中，左右驱动力调整机构部28的右离合器34按照产生的控制量开始啮合。在第三象限中，左离合器36按照产生的控制量开始啮合。

同时，在图4中所示的布局图中的第二象限和第四象限显示驱动力相对于车辆1的转向方向朝向内轮移动，从而使得驱动力作用在转向抑制方向上的情况。在第二象限和第四象限中，差动限制机构部30的差动限制离合器38按照组合控制量开始啮合。当在第二和第四象限中进行包含小轮速差的大体上笔直向前行驶时，使得驱动力作用在维持笔直向前行驶的方向上。

以下将描述本发明如此配置的左右驱动力控制器的操作。

参考图5，提供由本发明的左右驱动力控制器执行的左右驱动力控制程序，并且以下基于流程图给予说明。

首先，在步骤S1中，ECU 60读取诸如偏航速率传感器46、转向角传感器48、车身速度传感器50、轮速度传感器42L、42R、44L和44R、以及加速器打开水平传感器52的各种传感器的检测结果。

在步骤S2中；第一控制量计算部62计算第一控制量。

在步骤S3中，第二控制量计算部64计算第二控制量。

在步骤S4中，第三控制量计算部66将轮速差判定部80输出的值乘以在步骤S3中计算的第二控制量，从而计算第三控制量。

在步骤S5中，组合控制量计算部68合计在步骤S2中计算的第一控制量和在步骤S4中计算的第三控制量，从而计算组合控制量。

在步骤S6中，作出关于在步骤S5中计算的组合控制量中包括的驱动力移动方向是否和朝向后轮6当中具有较高速度的车轮的方向一样的判定。简而言之，作出关于此时获得的行驶状态是否落入图4中所示的布局图的第一象限或第三象限中的判定。

当判定结果是正确的(是)时，处理进行到步骤S7。

在步骤S7中，左右驱动力调整机构部28的右离合器34或左离合器36按照步骤S5中计算的组合控制量受到啮合控制，并且程序返回。

同时，当步骤S6中获得的判定结果是错误的(否)时；即，当组合控制量的驱动力移动方向和后轮6当中具有较低速度的车轮的方向一样时，以及在当前状态与图4的布局图中的第二象限的行驶状态或第四象限的行驶状态匹配的时候，处理进行到步骤S8。

在步骤S8中，差动限制机构部30的差动限制离合器38按照步骤S5中计算的组合控制量受到啮合控制，并且程序返回。

如上所述，本发明的左右驱动力控制器具有设置在左右驱动力分配器20中的左右驱动力调整机构部28和差动限制机构部30。计算对应于左右驱动力调整机构部28的控制量的第一控制量，和通过使与差动限制机构部30的控制量相当的第二控制量包括驱动力移动方向求出的第三控制量。

如上所述，通常不包括驱动力移动方向的第二控制量被变换为包括驱动力移动方向的第三控制量，从而使第三控制量与第一控制量能够组合。利用通过第三控制量与第一控制量的组合获得的单个组合控制量，控制选择的左右驱动力调整机构部28或差动限制机构部30。

因此，可以防止同时使用左右驱动力调整机构部28和差动限制机构部30。

利用作为第三控制量与第一控制量的组合的单个组合控制量，控制选择的左右驱动力调整机构部28或差动限制机构部30，由此可以防止同时使用左右驱动力调整机构部28和差动限制机构部30。

利用单个组合控制量控制左右驱动力调整机构部28和差动限制机构部30，由此在左右驱动力调整机构部28和差动限制机构部30之间进行切换的时候，在驱动力差中不会出现突变，所以可以防止车辆不连续行为的发生。

因此，关于左右驱动力调整机构部28或差动限制机构部30的选择，当从组合控制量中包括的驱动力移动方向和右轮速度与左轮速度间的差异之间的关系的观点出发，在转向促进方向施加驱动力时，选择左右驱动力调整机构部28；并且当在笔直向前的稳定方向或转向抑制方向上施加驱动力时，选择差动限制机构部30。结果，在促进转向时，通过选择左右驱动力调整机构部28，车辆1可以被平稳地转向。通过在笔直向前行驶或抑制转向时选择差动限制机构部30，可以确保在笔直向前行驶时的牵引力，在转向动作期间抑制内轮滑动等的发生，并且确保稳定的车辆行为。

从上可知，在维持稳定的车辆行为的同时，可以按照车辆1的行驶状态从左右驱动力调整机构部28和差动限制机构部30中选择合适的一个。

虽然完成了关于本发明的左右驱动力控制器的实施例的说明，但是实施例不局限于如上所述的内容。

例如，在实施例中，车辆1是四轮驱动车辆，但是本发明还可以被用于两轮驱动车辆。

在该实施例中，在左右驱动力分配器20中，左右驱动力调整机构部28被配置在差动机构部26的右侧上，并且差动限制机构部30被配置在差动机构部26的左侧。然而，左右驱动力分配器不局限于这种结构。本发明的左右驱动力控制器实质的要求是被配置为包括左右驱动力调整装置和差动限制装置。

在该实施例中，根据来自偏航速率传感器46、转向角传感器48、车身速度传感器50、和车轮速度传感器42L、42R、44L和44R的检测结果计算第一控制量；并且根据来自加速器打开水平传感器52的检测结果计算第二控制量。然而，第一控制量实质的要求是成为与左右驱动力调整机构部28相适合的控制量，并且第二控制量实质的要求是作为和差动限制机构部30相适合的控制量。该控制量不局限于关于实施例的结构的说明。

该实施例不局限于直接地合计第三控制量和第一控制量，从而计算组合控制量的情况。例如，第三和第一控制量中的至少一个或两个可以乘以一个系数，并且合计结果，从而计算组合控制量，以改变第三控制量和第一控制量的权重。

Claims

1.一种控制器，配置为控制左右驱动力，其特征在于，所述控制器包括：

调整器，配置为调整车辆的左右轮之间的驱动力的分配；

限制器，配置为通过调整要被施加在所述左右轮上的差动限制力，限制所述左右轮的操作之间的差异；

第一计算器，配置为根据所述车辆的行驶状态计算第一控制量，所述第一控制量对应于所述调整器的控制量并且包括与所述左右轮之间的驱动力的移动方向相关的量；

第二计算器，配置为根据所述车辆的所述行驶状态计算对应于所述限制器的控制量的第二控制量；

第三计算器，配置为在所述限制器被实施的情况下检测所述左右轮之间的所述驱动力的移动方向，并且配置为计算包括所述第二控制量和所述驱动力的移动方向的所述量的第三控制量；

第四计算器，配置为计算作为所述第一控制量和所述第三控制量的组合的第四控制量；

选择器，配置为按照预定的条件选择所述调整器或所述限制器；和

控制器，配置为按照所述第四控制量控制由所述选择器选择的所述调整器或所述限制器。

2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，进一步包括：

检测器，配置为检测所述右轮和所述左轮之间的速度差，其中

在包括在所述组合控制量中的所述左右轮之间的所述驱动力的移动方向和由所述车辆检测装置检测的所述左右轮之间的所述速度差之间的关系被作为所述预定条件的情况下，所述选择装置在所述驱动力的移动方向指向所述左右轮中具有较高速度的车轮的时候，选择所述调整装置，并且在所述驱动力的移动方向指向所述左右轮中具有较低速度的车轮的时候，选择所述限制装置。