專利名稱：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)：
在電子控制式四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛中，有這樣的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛根據(jù)FI信息(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速、進(jìn)氣負(fù)壓、吸入空氣量)、AT信息(檔位、變矩器的扭矩比)、以及從ABS信息比(車(chē)輪速 度和制動(dòng)信號(hào))獲得的車(chē)輛的行駛狀態(tài)，設(shè)定從發(fā)動(dòng)機(jī)分配給副驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)扭矩大小， 該四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛通過(guò)下述專利文獻(xiàn)1是公知的。專利文獻(xiàn)1日本特許第4082548號(hào)公報(bào)但是，存在這樣的問(wèn)題當(dāng)具有主驅(qū)動(dòng)輪和副驅(qū)動(dòng)輪的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛從油門(mén)斷開(kāi) 的減速狀態(tài)轉(zhuǎn)移到油門(mén)接通的加速狀態(tài)時(shí)，在從發(fā)動(dòng)機(jī)到主驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力傳遞系中，由于 在所述減速時(shí)產(chǎn)生的齒輪的齒隙在所述加速時(shí)一下子消失而產(chǎn)生齒輪的齒音。并且，存在 這樣的問(wèn)題在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速以下時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)而繼續(xù)產(chǎn)生齒輪的齒音。此時(shí)，在油門(mén)斷開(kāi)的狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩僅被傳遞到主驅(qū)動(dòng)輪，當(dāng)處于油門(mén) 接通狀態(tài)時(shí)，通過(guò)后差速齒輪的扭矩分配離合器的連接，發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)扭矩還被分配給副 驅(qū)動(dòng)輪，因而由于驅(qū)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)輪的負(fù)載而使齒輪的齒隙一下子消失，成為產(chǎn)生齒輪的齒音 的原因。并且，由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)而使齒音繼續(xù)，因而成為使NV性能和商品性惡化的 原因。然而，在車(chē)輛從減速狀態(tài)或者僅基于車(chē)輛慣性的慣性行駛狀態(tài)轉(zhuǎn)移到加速狀態(tài) 時(shí)，僅依靠經(jīng)由后差速齒輪將驅(qū)動(dòng)扭矩傳遞到副驅(qū)動(dòng)輪的通常的扭矩分配控制，不能充分 減少齒音，期望的是進(jìn)一步減少齒音。并且在低摩擦系數(shù)的路面上，如果在轉(zhuǎn)向(旋轉(zhuǎn))狀 態(tài)下的油門(mén)接通時(shí)副驅(qū)動(dòng)輪的扭矩上升特性延遲，則瞬間成為僅有主驅(qū)動(dòng)輪(前輪)的驅(qū) 動(dòng)狀態(tài)，在旋轉(zhuǎn)舉動(dòng)中很有可能處于不足轉(zhuǎn)向傾向。

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)明的目的是有效地減少在四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛 從減速狀態(tài)或者僅基于車(chē)輛慣性的慣性行駛狀態(tài)轉(zhuǎn)移到加速狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的齒輪的齒音，并 將在低摩擦系數(shù)的路面上油門(mén)接通時(shí)的不足轉(zhuǎn)向傾向改善為中性轉(zhuǎn)向傾向。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)輛的行駛 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，所述扭矩分配控制裝置具有驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算單元，其計(jì)算由所述驅(qū)動(dòng)源輸 出的驅(qū)動(dòng)扭矩；目標(biāo)分配扭矩計(jì)算單元，其根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算分配給所述副驅(qū)動(dòng)輪的 目標(biāo)分配扭矩；以及目標(biāo)分配扭矩校正單元，當(dāng)所述目標(biāo)分配扭矩是第1閾值以下、且所述 目標(biāo)分配扭矩的時(shí)間增加率是第2閾值以上時(shí)，該目標(biāo)分配扭矩校正單元向增加方向校正 所述目標(biāo)分配扭矩。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 征在于，不僅具有發(fā)明1的結(jié)構(gòu)，而且在扭矩分配離合器的輸入側(cè)轉(zhuǎn)速減去輸出側(cè)轉(zhuǎn)速而 得到的離合器旋轉(zhuǎn)差是第3閾值以下的情況下，所述目標(biāo)分配扭矩校正單元結(jié)束所述目標(biāo) 分配扭矩向增加方向的校正。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)施方式的估計(jì)驅(qū)動(dòng)扭矩 計(jì)算部53對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算單元，實(shí)施方式的可操作性/穩(wěn)定性控制部54、LSD 控制部56以及爬坡控制部58對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的目標(biāo)分配扭矩計(jì)算單元，實(shí)施方式的離合器 扭矩校正部60對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的目標(biāo)分配扭矩校正單元。根據(jù)發(fā)明1的結(jié)構(gòu)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算單元計(jì)算出驅(qū)動(dòng)源輸出的驅(qū)動(dòng)扭矩時(shí)，目標(biāo) 分配扭矩計(jì)算單元根據(jù)該驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算分配給副驅(qū)動(dòng)輪的目標(biāo)分配扭矩，當(dāng)目標(biāo)分配扭矩 是第1閾值以下、且目標(biāo)分配扭矩的時(shí)間增加率是第2閾值以上時(shí)，目標(biāo)分配扭矩校正單元 向增加方向校正目標(biāo)分配扭矩。由此，當(dāng)駕駛員踩下油門(mén)踏板而使車(chē)輛從減速狀態(tài)或者僅 基于車(chē)輛慣性的慣性行駛狀態(tài)轉(zhuǎn)移到加速狀態(tài)時(shí)，通過(guò)改善扭矩分配離合器的連接力的響 應(yīng)性而以較早的正時(shí)向所述動(dòng)力傳遞系提供負(fù)載，可抑制由于副驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生的實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭 矩的上升的延遲和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)而產(chǎn)生由配置在動(dòng)力傳遞系內(nèi)的齒輪的齒隙引起的 齒音，而且可迅速連接扭矩分配離合器來(lái)提高將驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)扭矩分配給副驅(qū)動(dòng)輪的控制 的響應(yīng)性，因而可將低摩擦系數(shù)的路面的旋轉(zhuǎn)舉動(dòng)從不足轉(zhuǎn)向傾向改善為中性轉(zhuǎn)向傾向。并且根據(jù)發(fā)明2的結(jié)構(gòu)，在扭矩分配離合器的輸入側(cè)轉(zhuǎn)速減去輸出側(cè)轉(zhuǎn)速而得到 的離合器旋轉(zhuǎn)差是第3閾值以下的情況下，也就是說(shuō)，在存在扭矩分配離合器將驅(qū)動(dòng)扭矩 從副驅(qū)動(dòng)輪側(cè)逆?zhèn)鬟f到驅(qū)動(dòng)源側(cè)、且應(yīng)使傳遞到副驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)扭矩增加卻反而減少的可 能性的情況下，目標(biāo)分配扭矩校正單元可通過(guò)結(jié)束目標(biāo)分配扭矩向增加方向的校正來(lái)防止 傳遞到副驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)扭矩減少。


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是示出踩下油門(mén)踏板時(shí)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩和實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩的變化的圖。圖5是說(shuō)明控制開(kāi)始條件的流程圖。圖6是說(shuō)明控制結(jié)束條件的流程圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明E 發(fā)動(dòng)機(jī)(驅(qū)動(dòng)源)；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；53 估計(jì)驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算部(驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算單元)；54 可操作性/穩(wěn)定性控制部(目標(biāo)分配扭矩計(jì)算單元)；56 :LSD控制部(目標(biāo)分配扭矩計(jì)算單元)；58 爬坡控制部(目標(biāo)分配扭矩計(jì)算單元)；60 離合器扭矩校正部(目標(biāo)分配扭矩校正單元)。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)圖1 圖6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連接有手動(dòng)變速器T，手動(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 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。在扭矩分配離合器40的摩擦接合要素48…之間配置有波狀彈簧(未圖示)，通 過(guò)利用波狀彈簧的彈力向使摩擦接合要素48…相互脫離的方向施力，防止扭矩分配離合器 40產(chǎn)生打滑扭矩。雖然通過(guò)設(shè)置波狀彈簧可防止打滑扭矩的產(chǎn)生，但是由于使摩擦接合要 素48…密合而需要的荷載增加，因而扭矩分配離合器40的連接響應(yīng)性下降。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)被傳遞到左右的后驅(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)力被傳遞到左右的后驅(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傳遞到左右的后驅(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)?？刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)E的動(dòng)作的FI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、轉(zhuǎn)向角傳感器52b以及輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器52c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)手動(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，輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器52c檢測(cè)后差速齒輪16的輸入軸36的轉(zhuǎn) 速。另外，輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器52c能使用手動(dòng)變速器T的傳動(dòng)比乘以前輪車(chē)輪速度平均值 后的轉(zhuǎn)速代替。從FI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(或 者進(jìn)氣流量)、按照手動(dòng)變速器T的主軸轉(zhuǎn)速與中間軸轉(zhuǎn)速的比率計(jì)算出的傳動(dòng)比等。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)、以及按照主軸轉(zhuǎn)速與中間軸轉(zhuǎn)速的比率計(jì)算出的傳動(dòng)比，計(jì)算手動(dòng)變速器T輸出 的估計(jì)驅(qū)動(dòng)扭矩。另外，在取代手動(dòng)變速器T而采用自動(dòng)變速器的情況下，不用計(jì)算所述傳動(dòng)比即
6可根據(jù)自動(dòng)變速器的檔位知道傳動(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 分配給左右的后輪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)，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。當(dāng)從未踩下油門(mén)踏板的減速狀態(tài)踩下油門(mén)踏板而轉(zhuǎn)移到加速狀態(tài)時(shí)，離合器扭矩 校正部60通過(guò)向增加方向校正利用后差速齒輪16分配給后輪Wr、Wr的驅(qū)動(dòng)扭矩的目標(biāo) 值，防止配置在發(fā)動(dòng)機(jī)E的驅(qū)動(dòng)力的傳遞系上的齒輪產(chǎn)生齒音，并提高將驅(qū)動(dòng)扭矩分配給 后輪Wr、Wr的扭矩分配離合器40、40的連接響應(yīng)性。該控制的詳情根據(jù)圖4在后面詳述。電流控制部61將由離合器扭矩校正部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)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)輛從減速狀態(tài)或者僅基于車(chē)輛慣性的慣性行駛狀態(tài)向加 速狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)由離合器扭矩校正部60執(zhí)行的后差速齒輪16的目標(biāo)分配扭矩的校正控制邏輯。例如當(dāng)車(chē)輛通過(guò)拐角時(shí)，從拐角的入口到前半部，駕駛員松開(kāi)油門(mén)踏板，踩下制動(dòng) 踏板使車(chē)輛減速，從后半部到出口，駕駛員松開(kāi)制動(dòng)踏板，踩下油門(mén)踏板使車(chē)輛加速。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，后差速齒輪16的左右的扭矩分配離合器40、40處于非連接狀態(tài)，后輪Wr、 Wr的后驅(qū)動(dòng)軸17、17從輸入軸36脫離。因此，當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)前輪Wf、Wf從路面受到 的驅(qū)動(dòng)扭矩從前驅(qū)動(dòng)軸13、13經(jīng)由前差速齒輪11和手動(dòng)變速器T被逆?zhèn)鬟f到發(fā)動(dòng)機(jī)E，處 于所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)駕駛員從該狀態(tài)踩下油門(mén)踏板使車(chē)輛加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)E的驅(qū)動(dòng)扭矩經(jīng)由與上述 相反的路徑被傳遞到前輪Wf、Wf,因而在發(fā)動(dòng)機(jī)和前輪Wf、Wf之間的動(dòng)力傳遞系內(nèi)存在的 齒輪的周?chē)X面的方向反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生齒音。特別是使前差速齒輪11和前傳動(dòng)軸13連接的分 動(dòng)器的齒輪產(chǎn)生大的齒音。然而，當(dāng)后差速齒輪16的扭矩分配離合器40、40伴隨車(chē)輛的加速而連接時(shí)，發(fā)動(dòng) 機(jī)E的驅(qū)動(dòng)扭矩的一部分被分配給后輪Wr、Wr，因而取得這樣的效果防止由于該負(fù)載而使 所述齒輪的周?chē)X面的方向急劇反轉(zhuǎn)，抑制齒音。此時(shí)，通過(guò)向增加方向暫時(shí)校正在踩下油 門(mén)踏板后，后差速齒輪16傳遞到后輪Wr、Wr的驅(qū)動(dòng)扭矩的目標(biāo)值，可進(jìn)一步提高齒音的抑 制效果。并且如上所述，通過(guò)在扭矩分配離合器40、40的摩擦接合要素48…之間配置用于 防止打滑的波狀彈簧，存在扭矩分配離合器40、40的連接響應(yīng)性下降的問(wèn)題，然而通過(guò)向 增加方向暫時(shí)校正后差速齒輪16傳遞到后輪Wr、Wr的驅(qū)動(dòng)扭矩的目標(biāo)值，可提高扭矩分配 離合器40、40的連接響應(yīng)性，無(wú)延遲地向后輪Wr、Wr傳遞驅(qū)動(dòng)扭矩。在圖4中，細(xì)實(shí)線是本控制執(zhí)行前的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩(應(yīng)連接扭矩分配離合器40、40 而傳遞到后輪Wr、Wr的扭矩)，粗實(shí)線是本控制執(zhí)行后的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩。并且，細(xì)虛線是本 控制執(zhí)行前的實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩，粗虛線是本控制執(zhí)行后的實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩。校正前目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩是由扭矩加法部57將可操作性/穩(wěn)定性控制扭矩、LSD扭矩 以及爬坡起步扭矩相加后的驅(qū)動(dòng)扭矩，是輸出到離合器扭矩校正部60的驅(qū)動(dòng)扭矩。在以下的(1) (3)的條件全部成立時(shí)，離合器扭矩校正部60將校正前目標(biāo)驅(qū)動(dòng) 扭矩校正為校正后目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩。(1)后差速齒輪16左側(cè)的扭矩分配離合器40的旋轉(zhuǎn)差或者右側(cè)的扭矩分配離合 器的旋轉(zhuǎn)差都超過(guò)預(yù)定值(在實(shí)施方式中是50rpm)；(2)校正前目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩是預(yù)定值(在實(shí)施方式中是5kgfm 第1閾值)以下；(3)校正前目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩上升的速度即每單位時(shí)間的增加率是預(yù)定值(在實(shí)施方 式中是3kgfm:第2閾值)以上。上述(1)的條件中的扭矩分配離合器40的旋轉(zhuǎn)差被定義為扭矩分配離合器40的 (輸入側(cè)轉(zhuǎn)速)_(輸出側(cè)轉(zhuǎn)速)，也就是說(shuō)(輸入軸36的轉(zhuǎn)速)_(后驅(qū)動(dòng)軸17的轉(zhuǎn)速)。設(shè)定上述(1)的條件的理由是，扭矩分配離合器40的旋轉(zhuǎn)差超過(guò)預(yù)定值，這是輸 入軸36的轉(zhuǎn)速大于后驅(qū)動(dòng)軸17的轉(zhuǎn)速、且從發(fā)動(dòng)機(jī)E側(cè)向后輪Wr、Wr側(cè)傳遞了充分的驅(qū) 動(dòng)扭矩的狀態(tài)，在這樣的狀態(tài)下，即使急劇踩下油門(mén)踏板，也沒(méi)有產(chǎn)生齒音的可能性。設(shè)定上述(2)的條件的理由是，向增加方向校正校正前目標(biāo)分配扭矩的前提是， 不踩下油門(mén)踏板而使發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器動(dòng)作，從前輪Wf、Wf側(cè)向發(fā)動(dòng)機(jī)E側(cè)逆?zhèn)鬟f驅(qū)動(dòng)扭矩， 也就是說(shuō)，是在踩下油門(mén)踏板時(shí)產(chǎn)生齒音的狀態(tài)，因此有必要使校正前目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩是第1 閾值以下。設(shè)定上述(3)的條件的理由是，通過(guò)急劇踩下油門(mén)踏板，檢測(cè)出特別是產(chǎn)生齒音的分動(dòng)器的周?chē)X面從減速齒面切換到加速齒面。校正前目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩的每單位時(shí)間的增 加率能通過(guò)將按預(yù)定的循環(huán)時(shí)間計(jì)算出的校正前目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩的本次值和上次值的差值 除以所述循環(huán)時(shí)間來(lái)計(jì)算。另外，上述(1)的條件可根據(jù)需要省略。在圖5的流程圖中總括了上述作用，如果在步驟Sl中左右的扭矩分配離合器40、 40的旋轉(zhuǎn)差都超過(guò)50rpm，在步驟S2中校正前目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩是5kgfm以下，而且在步驟S3 中校正前目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩的每單位時(shí)間的增加率是3kgfm以上，則在步驟S4中向增加方向?qū)?校正前目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩進(jìn)行校正，如果所述步驟Sl 步驟S3中的任意一個(gè)步驟不成立，則在 步驟S5中不執(zhí)行所述校正。上述校正結(jié)束的條件是以下的(4)、(5)和(6)中的至少一方成立。(4)校正前目標(biāo)分配扭矩是預(yù)定值(在實(shí)施方式中是40kgfm)以上；(5)校正前目標(biāo)分配扭矩的增加率是0以下；(6)后差速齒輪16左側(cè)的扭矩分配離合器40的旋轉(zhuǎn)差或者右側(cè)的扭矩分配離合 器的旋轉(zhuǎn)差中的至少一方是預(yù)定值(在實(shí)施方式中是50rpm:第3閾值)以下。設(shè)定上述(4)的條件的理由是，在校正前目標(biāo)分配扭矩超過(guò)40kgfm的情況下，即 使不向增加方向?qū)πＵ澳繕?biāo)分配扭矩進(jìn)行校正，也能獲得齒音的減少效果和扭矩分配離 合器40、40的連接響應(yīng)性的提高效果。并且，在將控制實(shí)施范圍擴(kuò)大到高目標(biāo)扭矩側(cè)的情 況下，存在產(chǎn)生過(guò)大扭矩而使驅(qū)動(dòng)系受到損壞的可能性。設(shè)定上述(5)的條件的理由是，當(dāng)校正前目標(biāo)分配扭矩的增加率為負(fù)值時(shí)，駕駛 員進(jìn)行的油門(mén)踏板的踩下已結(jié)束，無(wú)需再向增加方向?qū)πＵ澳繕?biāo)分配扭矩進(jìn)行校正，并 且當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行向增加方向的校正時(shí)，存在驅(qū)動(dòng)系受到的損壞增加的可能性。設(shè)定上述(6)的條件的理由是，扭矩分配離合器40的旋轉(zhuǎn)差為預(yù)定值以下，是相 對(duì)于輸入軸36的轉(zhuǎn)速的后驅(qū)動(dòng)軸17的轉(zhuǎn)速增大、而且從發(fā)動(dòng)機(jī)E側(cè)向后輪Wr、Wr側(cè)幾乎 不傳遞驅(qū)動(dòng)扭矩、或者從后輪Wr、Wr側(cè)向發(fā)動(dòng)機(jī)E側(cè)逆?zhèn)鬟f驅(qū)動(dòng)扭矩的狀態(tài)，這樣的狀態(tài)容 易產(chǎn)生在與成為轉(zhuǎn)向外輪而轉(zhuǎn)速增加一側(cè)的后輪Wr相連的扭矩分配離合器40中。當(dāng)在扭矩分配離合器40的旋轉(zhuǎn)差是預(yù)定值以下的狀態(tài)下向增加方向?qū)πＵ澳?標(biāo)分配扭矩進(jìn)行校正時(shí)，存在從后輪Wr、Wr側(cè)向發(fā)動(dòng)機(jī)E側(cè)逆?zhèn)鬟f的負(fù)驅(qū)動(dòng)扭矩增強(qiáng)的可 能性，結(jié)果，應(yīng)使傳遞到后輪Wr、Wr的驅(qū)動(dòng)扭矩增加卻反而減少，不能獲得期望的效果。另外，上述(4)和(5)的條件可根據(jù)需要省略。在圖6的流程圖中總括了上述作用，當(dāng)在步驟Sll中校正前目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩的每單 位時(shí)間的增加率是40kgfm以上，或者在步驟S12中校正前目標(biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩的每單位時(shí)間的增 加率是0以下，或者在步驟S13中左右的扭矩分配離合器40、40的旋轉(zhuǎn)差都是50rpm以下 時(shí)，在步驟S14中結(jié)束向增加方向?qū)πＵ澳繕?biāo)驅(qū)動(dòng)扭矩進(jìn)行校正的控制。如以上那樣，當(dāng)從發(fā)動(dòng)機(jī)E經(jīng)由后差速齒輪16分配給后輪Wr、Wr的目標(biāo)分配扭 矩是第1閾值(5kgfm)以下、且目標(biāo)分配扭矩的時(shí)間增加率是第2閾值(3kgfm)以上時(shí)，離 合器扭矩校正部60向增加方向校正目標(biāo)分配扭矩，因而當(dāng)駕駛員踩下油門(mén)踏板而使車(chē)輛 從減速狀態(tài)或者僅基于車(chē)輛慣性的慣性行駛狀態(tài)轉(zhuǎn)移到加速狀態(tài)時(shí)，通過(guò)使后差速齒輪16 的扭矩分配離合器40、40的連接力增加來(lái)向所述動(dòng)力傳遞系提供負(fù)載，可抑制以下情況 由于配置在動(dòng)力傳遞系內(nèi)的齒輪的周?chē)娴姆较蚍崔D(zhuǎn)而產(chǎn)生齒音，并且由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)而使齒音繼續(xù)，從而使NV性能和商品性能惡化。而且，可迅速連接扭矩分配離合器40、 40來(lái)提高將發(fā)動(dòng)機(jī)E的驅(qū)動(dòng)扭矩分配給后輪Wr、Wr的控制的響應(yīng)性，可防止車(chē)輛處于不足 轉(zhuǎn)向傾向。并且，在扭矩分配離合器40、40的輸入側(cè)轉(zhuǎn)速減去輸出側(cè)轉(zhuǎn)速而得到的離合器旋 轉(zhuǎn)差是第3閾值(50rpm)以下的情況下，也就是說(shuō)，在存在扭矩分配離合器從后輪Wr、Wr側(cè) 向發(fā)動(dòng)機(jī)E側(cè)逆?zhèn)鬟f了驅(qū)動(dòng)扭矩、且應(yīng)使傳遞到后輪Wr、Wr的驅(qū)動(dòng)扭矩增加卻反而減少的 可能性的情況下，可通過(guò)結(jié)束目標(biāo)分配扭矩向增加方向的校正來(lái)防止傳遞到后輪Wr、Wr的 驅(qū)動(dòng)扭矩減少。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，實(shí)施方式的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛采用了手動(dòng)變速器T，然而也能采用自動(dòng)變速器。
10
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 驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算單元(53)，其計(jì)算由所述驅(qū)動(dòng)源(E)輸出的驅(qū)動(dòng)扭矩； 目標(biāo)分配扭矩計(jì)算單元(54，56，58)，其根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算分配給所述副驅(qū)動(dòng)輪 (Wr)的目標(biāo)分配扭矩；以及目標(biāo)分配扭矩校正單元(60)，當(dāng)所述目標(biāo)分配扭矩是第1閾值以下、且所述目標(biāo)分配 扭矩的時(shí)間增加率是第2閾值以上時(shí)，該目標(biāo)分配扭矩校正單元向增加方向校正所述目標(biāo) 分配扭矩。
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，在扭矩分 配離合器(40)的輸入側(cè)轉(zhuǎn)速減去輸出側(cè)轉(zhuǎn)速而得到的離合器旋轉(zhuǎn)差是第3閾值以下的情 況下，所述目標(biāo)分配扭矩校正單元(60)結(jié)束所述目標(biāo)分配扭矩向增加方向的校正。
全文摘要
一種四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的扭矩分配控制裝置，可減少在四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛從減速狀態(tài)或者慣性行駛狀態(tài)轉(zhuǎn)移到加速狀態(tài)時(shí)的齒輪的齒音，并改善車(chē)輛的轉(zhuǎn)向特性。目標(biāo)分配扭矩計(jì)算單元根據(jù)估計(jì)驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算部計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)扭矩計(jì)算分配給副驅(qū)動(dòng)輪的目標(biāo)分配扭矩，當(dāng)目標(biāo)分配扭矩是第1閾值以下、且目標(biāo)分配扭矩的時(shí)間增加率是第2閾值以上時(shí)，離合器扭矩校正部向增加方向校正目標(biāo)分配扭矩。由此，由于動(dòng)力傳遞系的齒輪的齒隙的急劇消失和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變動(dòng)而產(chǎn)生的齒音可通過(guò)向動(dòng)力傳遞系提供負(fù)載來(lái)抑制，并可迅速連接扭矩分配離合器來(lái)提高將驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)扭矩分配給副驅(qū)動(dòng)輪的控制的響應(yīng)性，因而可將低摩擦系數(shù)的路面上的車(chē)輛舉動(dòng)從不足轉(zhuǎn)向傾向改善為中性轉(zhuǎn)向傾向。
文檔編號(hào)B60K17/02GK101992690SQ20101024580
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者野口真利, 阪口雄亮 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社