四轮驱动车辆的控制装置的制作方法

文档序号:15743863发布日期:2018-10-23 22:44阅读:172来源:国知局

本发明涉及具备限制前轮用旋转轴与后轮用旋转轴的差动的差动限制装置、和调整前轮的制动力与后轮的制动力之比(制动力分配比)的制动控制装置的四轮驱动车辆的控制装置。



背景技术:

一般而言,能够进行防抱死(ABS)控制的车辆的控制装置大多都安装有控制前轮与后轮的制动力分配以及左轮与右轮的制动力分配的EBD(电子式制动力分配系统:Electronic Brake force Distribution)。根据使用了该EBD的控制(以下,也称为“EBD控制”。),例如若前轮的车轮速度比后轮的车轮速度大则增大前轮的制动力,若前轮的车轮速度比后轮的车轮速度小则减少前轮的制动力。其结果,前轮的制动力以及后轮的制动力被按照前轮的滑移率以及后轮的滑移率大致恒定那样的分配比(即,基于前轮以及后轮的垂直载荷比的理想分配比)控制(例如,参照专利文献1。)。

专利文献1:日本特开平10-138895号公报(图3、图4)

然而,上述的理想分配比具有制动力越大则后轮的制动力相对于前轮的制动力的比越小的特性。与此相对,在四轮驱动车辆中,以完全允许前轮与后轮的差动的状态(解除了差动的限制的状态)进行制动的情况下的前轮的制动力与后轮的制动力的分配比(以下,也称为“前后制动力分配比”。)通常设定为恒定。即,前后制动力分配比处于成比例的关系。换句话说,在将前轮的制动力作为横轴,将后轮的制动力作为纵轴的图表中,表示理想分配比的线成为通过原点且前轮的制动力越增加则斜率越小的曲线,表示前后制动力分配比的线成为通过原点且以恒定的斜率增加的直线。因此,在图表上前后制动力分配比与理想分配比在特定的点一致。

在根据车辆的驾驶员的制动要求值而前轮以及后轮的制动力沿着前后制动力分配比不断增加的情况下,从前轮以及后轮的制动力刚产生之后(图表的原点)到前轮以及后轮的制动力与基于理想分配比的前轮以及后轮的制动力一致的点为止,后轮的滑移率比前轮的滑移率小。另一方面,若前轮以及后轮的制动力比上述点大,则后轮的滑移率比前轮的滑移率大。鉴于此,例如,在后轮的滑移率超过前轮的滑移率时,通过执行EBD控制将后轮的制动力维持为恒定,能够防止后轮的制动力过剩。

然而,通常由于车辆在后轮侧具备车箱或者后备箱,所以最大装载时的后轮载荷与最小装载时(例如,仅有驾驶员)的后轮载荷之差较大。特别是在以卡车为代表的货车中该趋势是显著的。例如,在图5所示的将前轮的制动力Fbf作为横轴,将后轮的制动力Fbr作为纵轴的图表中,以单点划线C1表示货车的最大装载时的前轮与后轮的垂直载荷分配(以下,称为“前后垂直载荷分配”。),并以单点划线C2表示最小装载时的前后垂直载荷分配。

前后制动力分配比通常以最大装载时的前后垂直载荷分配为基准进行设定。更具体而言,车辆的前后制动力分配比被设定为后轮的制动力比基于最大装载时的前后垂直载荷分配而决定的后轮的制动力小并且接近最大装载时的前后垂直载荷分配的直线,以直线L1表示。

若像这样以最大装载时的前后垂直载荷分配比为基准来设定前后制动力分配比,则表示所设定的前后制动力分配比的直线L1与表示最小装载时的前后垂直载荷分配的单点划线C2在前轮以及后轮的制动力比较小的区域相交。鉴于此,在装载量少的情况下,为了不使后轮的制动力过剩,而从前轮以及后轮的制动力比较小的区域开始执行EBD控制。

然而,根据车辆行驶的道路状况,有在EBD控制的执行中在前轮或者后轮执行ABS控制的情况。该情况下,由于需要对前后左右的各车轮分别独立地进行制动控制,所以维持后轮的制动力的EBD控制的执行被中止。若中止EBD控制的执行,则后轮的制动力的控制变更为根据所设定的前后制动力分配比的控制。该情况下,如图5所示,若将执行ABS控制的点假设为点R,则后轮的制动力从点R开始沿着实线L3增大而超过表示最小装载时的前后垂直载荷分配的单点划线C2。因此,有后轮的制动力过剩、车辆的行驶稳定性的确保较困难的担心。



技术实现要素:

本发明是为了对上述课题进行应对而完成的。即,本发明的目的之一在于,提供一种在以最大装载时的前后垂直载荷分配为基准(解除了差动的限制时的)设定了车辆液压制动的前后制动力分配比的四轮驱动车辆中,当正执行EBD控制时,即使执行ABS控制,也能够防止后轮的横向力的降低,确保车辆的行驶稳定性的四轮驱动车辆的控制装置。

鉴于此,本发明的四轮驱动车辆的控制装置(以下,也称为“本发明装置”。)被应用于具有驱动装置(20)、中央差速器装置(31)、差动限制装置(34)、以及制动装置(40)的四轮驱动车辆。

上述驱动装置产生驱动力。上述中央差速器装置将上述驱动力传递到前轮用旋转轴(32)以及后轮用旋转轴(33),并且允许上述前轮用旋转轴与上述后轮用旋转轴的差动。上述差动限制装置能够将上述前轮用旋转轴与上述后轮用旋转轴的差动的限制程度(Tcu)变更为完全允许上述差动的第一程度(Tcu=0)以上并且不允许上述差动的比上述第一程度大的第二程度(Tcu=Tcumax)以下的范围内的值。上述制动装置构成为能够通过对设在左右的前轮以及左右的后轮的各车轮的液压式摩擦制动装置(70)经由该各车轮所共用的液压通路(50、60、80)施加与对四轮驱动车辆的制动力的要求值亦即制动要求值(Pm)的增大对应地增大的液压,来以上述左右的前轮的制动力(Fbf)与上述左右的后轮的制动力(Fbr)的分配比成为恒定值的方式变更该左右的前轮的制动力与该左右的后轮的制动力,并且通过对每个车轮独立地变更施加给上述各车轮的液压式摩擦制动装置的上述液压相互来独立地设定上述各车轮的制动力。

并且,本发明装置具备差动限制控制部(110)和制动控制部(120)。上述差动限制控制部使上述差动限制装置变更上述差动的限制程度。上述制动控制部在上述差动的限制程度被设定为上述第一程度的情况下,判定是否产生了能够估计为上述左右的后轮的制动力超过了阈值后轮制动力(Fbrth)的第一特定状态(步骤930),并在判定为产生了上述第一特定状态时(步骤930:是),使上述制动装置进行通过与上述制动要求值的增大对应地使施加给上述左右的前轮的液压式摩擦制动装置的上述液压增大来使该左右的前轮的制动力增大并且通过保持施加给上述左右的后轮的液压式摩擦制动装置的上述液压来使该左右的后轮的制动力维持为恒定值的分配比调整制动(步骤940),在上述差动的限制程度被设定为上述第一程度的情况下,计算上述左右的前轮以及上述左右的后轮各自的滑移率(SL),并使上述制动装置进行通过使施加给上述计算出的滑移率超过了阈值滑移率(SLth)的特定车轮的液压式摩擦制动装置的上述液压降低来使该特定车轮的制动力降低使该特定车轮的滑移率降低的防抱死制动(步骤820~步骤860)。

在上述的构成中,第一程度是指完全允许由差动限制装置实现的差动那样的状态。换句话说,第一程度例如是由差动限制装置实现的差动的限制被解除的状态,换言之,是指中央差速器装置的耦合转矩为“0”的状态。第二程度是指不允许由差动限制装置实现的差动那样的状态。换句话说,第二程度例如是指使由差动限制装置实现的差动的限制为最大的状态,换言之,是指中央差速器装置的耦合转矩最大的状态。第一特定状态例如是指左右的后轮的滑移率比左右的前轮的滑移率大的状态。例如,在左右的后轮的滑移率的平均值比左右的前轮的滑移率的平均值大这一条件成立时能够判定为产生了第一特定状态。

上述左右的前轮的制动力与左右的后轮的制动力的分配比、即制动力分配比例如在最大装载量与最小装载量大幅不同的车辆中,为了在最大装载时能够发挥足够的制动力而以基于最大装载时的垂直载荷比的理想分配比为基准进行设定。其结果,例如在最小装载时差动的限制程度被设定为第一程度的情况下,有产生能够估计为左右的后轮的制动力超过了阈值后轮制动力的第一特定状态的情况。本控制装置若判定为产生了该第一特定状态,则使制动装置执行将左右的后轮的制动力维持为恒定值的分配比调整制动(即,EBD控制)。其结果,左右的后轮的制动力比基于最小装载时的理想分配比的后轮的制动力小,车辆的行驶稳定性提高。

上述制动控制部构成为在正进行上述分配比调整制动的情况下开始了上述防抱死制动时(步骤950:是),使上述制动装置中止上述分配比调整制动(步骤960),上述差动限制控制部构成为在正进行上述分配比调整制动的情况下开始了上述防抱死制动时,使上述差动的限制程度变更为比上述第一程度大并且为上述第二程度以下的第三程度(步骤1090、步骤1092)。

第三程度是指使由差动限制装置实现的差动的限制程度比第一程度大的状态。换句话说,第三程度是指通过差动限制装置对差动限制一部分或者全部的状态。第三程度例如能够设定为由中央差速器装置实现的耦合转矩最大的状态,但若从第一程度立即将其状态变更为第三程度,则有后轮的制动力急剧地增加的担心。鉴于此,本发明装置例如通过使耦合转矩以规定的比例朝向耦合转矩变为最大的状态增加,能够防止后轮的制动力急剧地增加。

因此,根据上述的构成,在以最大装载时的前后垂直载荷分配为基准,设定了差动的限制被解除的情况下的前后制动力分配的四轮驱动车辆中,即使在制动中正执行EBD控制的情况下执行了防抱死制动(ABS控制)时,也能够防止后轮的横向力的降低,确保车辆的行驶稳定性。

在本发明的一个方式所涉及的四轮驱动车辆的控制装置中,上述差动限制控制部能够构成为在将上述差动的限制程度设定为上述第二程度的情况下(步骤1080),判定是否产生了当假设为将上述差动的限制程度设定为上述第一程度并且一边将上述左右的前轮与上述左右的后轮的制动力的分配比维持为恒定一边使该左右的前轮以及该左右的后轮的制动力增大时产生上述第一特定状态的可能性高的第二特定状态(步骤1070),在判定为产生了上述第二特定状态时(步骤1070:否),将上述差动的限制程度从上述第二程度变更为上述第一程度(步骤1075)。

第二特定状态是指若车辆以解除了差动的限制的状态行驶,则推测为可能产生需要后轮的滑移率比前轮的滑移率大的制动力的状况的状态。例如,对于制动开始时的车身速度来说,该车身速度越高,则为了使车身速度减少越需要更高的制动力。因此,例如在制动开始时的车身速度为规定的车身速度阈值以上这一条件成立时能够判定为产生了第二特定状态。

根据上述的构成,本发明装置若判定为在差动的限制程度被设定为第二程度的状态下产生了第二特定状态,则通过将差动的限制程度变更为第一程度,能够使后轮的制动力比阈值后轮制动力大的状态、即第一特定状态产生。由此,能够执行分配比调整制动(EBD控制),防止后轮的制动力增加而后轮的横向力降低,确保车辆的行驶稳定性。

在本发明的一个方式所涉及的四轮驱动车辆的控制装置中,上述差动限制控制部能够构成为在将上述差动的限制程度设定为上述第二程度(步骤1080)并且上述制动控制部使上述左右的前轮的制动力以及上述左右的后轮的制动力增大的情况下,当在上述左右的后轮的制动力超过上述阈值后轮制动力之前(步骤1105:是)开始了上述防抱死制动时(步骤950:是),将上述差动的限制程度设定为上述第一程度(步骤1110)。

如上述那样,例如在将最大装载时的理想分配比作为基准来设定前后制动力分配比的车辆中,差动的限制程度被设定为第一程度的情况下的后轮的制动力在小于阈值后轮制动力的范围内比基于最小装载时的理想分配比而决定的后轮的制动力小。由此,在后轮的制动力小于阈值后轮制动力的范围,通过将差动的限制程度设定为第一程度,能够确保行驶稳定性。

在上述说明中,为了帮助本发明的理解,对与后述的实施方式对应的发明的构成在括号内附加在该实施方式使用的名称以及/或者附图标记。然而,本发明的各构成要素并不通过上述名称以及/或者附图标记而限定于规定的实施方式。根据参照以下的附图记述的本发明的实施方式的说明能够容易地理解本发明的其它的目的、其它的特征以及附带的优点。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的四轮驱动车辆的控制装置的概略结构图。

图2是图1所示的制动装置的概略结构图。

图3是用于说明图1所示的制动装置具有的制动滑移率与制动力的关系的图。

图4是用于说明图1所示的控制装置中的前轮的制动力与后轮的制动力的分配比的图。

图5是用于说明以往的控制装置中的前轮的制动力与后轮的制动力的分配比的图。

图6是用于说明以往的控制装置中的工作的前轮工作液压以及后轮工作液压的时序图。

图7是用于说明图1所示的控制装置中的工作的前轮工作液压、后轮工作液压、前轮的车轮速度、后轮的车轮速度以及耦合转矩的时序图。

图8是表示图1所示的控制装置的制动ECU的CPU执行的“ABS执行标志设定例程”的流程图。

图9是表示图1所示的控制装置的制动ECU的CPU执行的“EBD执行标志设定例程”的流程图。

图10是表示图1所示的控制装置的4WDECU的CPU执行的“耦合转矩控制例程”的流程图。

图11是表示本发明的第二实施方式所涉及的四轮驱动车辆的控制装置的4WDECU的CPU执行的“耦合转矩控制例程”的流程图。

具体实施方式

<第一实施方式>

(构成)

如图1所示,本发明的第一实施方式所涉及的四轮驱动车辆的控制装置(以下,也称为“第一控制装置”。)被应用于四轮驱动车辆(以下,也仅称为“车辆”。)10。

车辆10具备产生车辆10的驱动力的驱动装置20、驱动力传递机构30、制动装置40、发动机ECU100、4WDECU110以及制动ECU120等。此外,也可以将这些ECU的两个以上集中为一个ECU。

ECU是电子控制单元的简称,是具有包含CPU、ROM、RAM、备用RAM(或者非易失性存储器)以及接口I/F等的微型计算机作为主要构成部件的电子控制电路。CPU通过执行储存于存储器(ROM)的指令(例程)来实现后述的各种功能。

驱动装置20产生经由驱动力传递机构30来驱动车辆10的车轮(左前轮WFL、右前轮WFR、左后轮WRL以及右后轮WRR)的驱动力。驱动装置20可以是一般的车辆的内燃机以及变速装置的组合、电动机及变速装置的组合、以及内燃机、电动机及变速装置的组合亦即混合动力系统等在本技术领域公知的任意的车辆用驱动装置。

驱动力传递机构30包含中央差速器装置31、前轮用旋转轴32、后轮用旋转轴33、差动限制装置34、前轮用差速器35、左前轮车轴36L、右前轮车轴36R、后轮用差速器37、左后轮车轴38L以及右后轮车轴38R等。

中央差速器装置31构成为将来自驱动装置20的驱动力传递到前轮用旋转轴32以及后轮用旋转轴(汽车传动轴)33,并且允许前轮用旋转轴32与后轮用旋转轴33之间的旋转速度差。在第一实施方式中,中央差速器装置31内置有电子控制式的差动限制装置34。

差动限制装置34具有通过控制控制中央差速器装置31对前轮用旋转轴32以及后轮用旋转轴33的约束力,使前轮用旋转轴32与后轮用旋转轴33的差动的限制程度变化的功能。如后面详细说明那样,由4WDECU110控制前轮用旋转轴32与后轮用旋转轴33的相互的约束力、即中央差速器装置31的耦合转矩Tcu。

前轮用旋转轴32的驱动力通过前轮用差速器35传递到左前轮车轴36L以及右前轮车轴36R,由此左前轮WFL以及右前轮WFR被旋转驱动。同样地,后轮用旋转轴33的驱动力通过后轮用差速器37传递到左后轮车轴38L以及右后轮车轴38R,由此左后轮WRL以及右后轮WRR被旋转驱动。

如图2所示,制动装置40包含制动踏板41、主缸单元50、动力液压产生装置60、制动单元70以及液压控制阀装置80等。

主缸单元50包含液压增压器51、主缸52、储存器53、调节器54以及安全阀55,例如是日本特开2013-49292号公报以及日本特开2013-256253号公报等所记载的公知的主缸单元。

动力液压产生装置60是动力液压源,包含泵61、储压器62以及马达63,例如是日本特开2013-49292号公报以及日本特开2013-256253号公报等所记载的公知的动力液压产生装置。

制动单元70分别设在各车轮,具备轮缸71以及制动盘72。以下,对于对每个车轮设置的要素,分别在其附图标记的末尾附加表示左前轮的尾标FL、表示右前轮的尾标FR、表示左后轮的尾标RL以及表示右后轮的尾标RR。但是,在不对按每个车轮设置的要素确定车轮位置的情况下,省略这些尾标。制动单元70也被称为“液压式摩擦制动装置”。

轮缸71FL、71FR、71RL以及71RR通过从液压控制阀装置80供给的工作液的液压将制动块按压到制动盘72FL、72FR、72RL以及72RR的各个。制动盘72FL、72FR、72RL以及72RR分别与车轮WFL、WFR、WRL以及WRR一起旋转。其结果,轮缸71给予车轮W制动力。

液压控制阀装置80具备分别与各轮缸71FL、71FR、71RL以及71RR连接的四个单独流路81FL、81FR、81RL以及81RR、连通单独流路81FL、81FR、81RL以及81RR的主流路82、连接主流路82与主配管64的主流路83、连接主流路82与调节器配管65的调节器流路84、以及连接主流路82与储压器配管66的储压器流路85。主流路83、调节器流路84以及储压器流路85分别并联地与主流路82连接。

在各单独流路81FL、81FR、81RL以及81RR的中途分别设有ABS保持阀91(91FL、91FR、91RL以及91RR)。ABS保持阀91是择一地选择连通位置以及切断位置的任意一方的常开式的二位电磁阀。因此,各ABS保持阀91FL、91FR、91RL以及91RR若选择连通位置则分别连通单独流路81FL、81FR、81RL以及81RR,若选择切断位置则分别切断单独流路81FL、81FR、81RL以及81RR。

在各单独流路81FL、81FR、81RL以及81RR分别与ABS保持阀91FL、91FR、91RL以及91RR并列地设有止回阀(return check valve)92FL、92FR、92RL以及92RR。止回阀92是切断从主流路82朝向轮缸71的工作液的流动,并允许从轮缸71朝向主流路82的工作液的流动的阀。

在各单独流路81FL、81FR、81RL以及81RR分别连接有减压用单独流路86FL、86FR、86RL以及86RR。各减压用单独流路86与储存器流路87连接。储存器流路87经由储存器配管67与储存器53连接。在各减压用单独流路86FL、86FR、86RL以及86RR的中途分别设有ABS减压阀93FL、93FR、93RL以及93RR。各ABS减压阀93是择一地选择连通位置以及切断位置的任意一方的常闭式的二位电磁阀。因此,各ABS减压阀93FL、93FR、93RL以及93RR若选择连通位置则分别连通各减压用单独流路86FL、86FR、86RL以及86RR,若选择切断位置则分别切断各减压用单独流路86FL、86FR、86RL以及86RR。

ABS保持阀91以及ABS减压阀93在车轮锁定并滑移的情况下降低轮缸压来防止车轮的锁定的防抱死制动以及分配比调整制动的执行时等进行控制。

在主流路82的中途设置有连通阀94。在主流路83的中途设有主截止阀95。在调节器流路84的中途设有调节器截止阀96。在储压器流路85的中途设有增压线性控制阀97A。并且,连接储压器流路85的主流路82经由减压线性控制阀97B与储存器流路87连接。这样的构成是公知的,例如记载于日本特开2013-49292号公报以及日本特开2013-256253号公报等。通过参照它们而引用到本申请说明书中。

主缸压传感器126与调节器流路84的调节器截止阀96相比设在上游侧。主缸压传感器126检测调节器截止阀96的上游侧的工作液的液压,也就是从主缸单元50供给到液压控制阀装置80的工作液的液压作为主缸压Pm。主缸压Pm是反映了车辆的驾驶员对制动踏板41的踩踏量的值,以下也称为“制动要求值Pm”。

然而,如图3所示,在制动滑移率SL为主要根据轮胎的特性而决定的规定的制动滑移率(以下,也称为“理想滑移率”。)SLi以下时,制动滑移率SL越高则车轮的制动力越增大,在制动滑移率SL比理想滑移率SLi高时,制动滑移率SL越高则车轮的制动力越降低。制动ECU120基于各车轮的车轮速度Vwfl、Vwfr、Vwrl以及Vwrr对各车轮的制动滑移率SL进行运算,对各车轮执行在本技术领域中公知的防抱死制动(以下,也称为“ABS控制。”)。

例如通过制动装置40以各车轮的制动滑移率SL接近理想滑移率SLi的方式调整各车轮的工作液压来进行ABS控制。更具体而言,制动ECU120首先计算各车轮各自的制动滑移率SL。

制动滑移率SL以车身速度Vb与车轮速度Vw的偏差相对于车身速度Vb的比例来进行定义。通常,由于不能够检测车身速度Vb,所以代替车身速度Vb而在制动滑移率SL的计算中使用基于各车轮的车轮速度Vw估计出的估计车身速度Vx。因此,根据下式计算制动滑移率SL。

SL=(Vx-Vw)/Vx…(1)

例如通过每隔规定的取样时间选择四个车轮的车轮速度Vwi(Vwfl、Vwfr、Vwrl以及Vwrr)中最高的车轮速度Vwi来得到估计车身速度Vx。

在有计算出的制动滑移率SL超过了比理想滑移率SLi大的阈值滑移率SLth的特定车轮的情况下,制动ECU120通过使施加给特定车轮的制动单元70的液压降低来使特定车轮的制动力降低。此时,制动ECU120以使特定车轮的滑移率SL进入包含理想滑移率SLi的微小范围亦即从SL1到SL2的范围内的方式使制动力降低。这样调整工作液压的期间是ABS控制的执行期间。以下,制动滑移率SL也仅称为“滑移率SL”,前轮的制动滑移率SLf也仅称为“前轮滑移率SLf”,后轮的制动滑移率SLr也仅称为“后轮滑移率SLr”。

再次参照图1,发动机ECU100以能够通过CAN(Controller Area Network:控制器局域网)通信进行信息交换的方式与后述的4WDECU110以及制动ECU120连接。发动机ECU100与加速器开度传感器121等电连接,并接收来自这些传感器的输出信号。加速器开度传感器121产生表示设置为能够由驾驶员进行操作的加速器踏板121a的操作量AP的输出信号。发动机ECU100基于来自加速器开度传感器121等的信号使驱动装置20产生驱动力。

4WDECU110与车轮速度传感器122(122FL、122FR、122RL以及122RR)等电连接,并接收来自这些传感器的输出信号。车轮速度传感器122FL、122FR、122RL以及122RR产生表示左前轮WFL、右前轮WFR、左后轮WRL以及右后轮WRR各自的车轮速度Vwfl、Vwfr、Vwrl以及Vwrr的输出信号。

4WDECU110控制差动限制装置34的耦合转矩Tcu。差动限制装置34在耦合转矩Tcu为0时,完全允许前轮用旋转轴32与后轮用旋转轴33的相对旋转,在耦合转矩Tcu为最大值Tcumax时,不允许前轮用旋转轴32与后轮用旋转轴33的相对旋转。并且,差动限制装置34在耦合转矩Tcu为0与最大值Tcumax之间的值时,随着耦合转矩Tcu增大而逐渐提高前轮用旋转轴32与后轮用旋转轴33的差动的限制程度。

因此,耦合转矩Tcu是表示差动限制装置34的差动的限制程度的指标值,设定差动的限制程度与设定耦合转矩Tcu的值同义。

制动ECU120与转向操纵角传感器123、横摆率传感器124、加速度传感器125以及主缸压传感器126等电连接,并接收来自这些传感器的输出信号。转向操纵角传感器123产生表示设置为能够由驾驶员进行操作的方向盘123a的转向操纵角St的输出信号。横摆率传感器124产生表示车辆10的横摆率Yr的输出信号。加速度传感器125产生表示车辆10的加减速度Gx的输出信号。主缸压传感器126产生表示主缸压Pm的输出信号。此外,转向操纵角传感器123以及横摆率传感器124将车辆10的左转方向设为正来分别检测转向操纵角St以及横摆率Yr。

制动ECU120基于主缸压Pm,对前轮WFL、WFR以及后轮WRL、WRR各自的目标制动力Fbflt、Fbfrt、Fbrlt以及Fbrrt进行运算。然后,制动ECU120以各车轮的制动力成为对应的目标制动力的方式,控制增压线性控制阀97A以及减压线性控制阀97B等来调整轮缸71FL、71FR、71RL以及71RR的制动压。

(工作)

<前轮的制动力与后轮的制动力的分配>

以下,参照图4对第一控制装置的工作进行说明。图4的曲线C1示出在最大装载时前轮的制动力Fbf与后轮的制动力Fbr根据理想分配比变化的情况下的它们的关系。曲线C2示出在最小装载时前轮的制动力Fbf与后轮的制动力Fbr根据理想分配比变化的情况下的它们的关系。直线L1以及直线L2示出在最小装载时中央差速器装置31的耦合转矩Tcu被设定为“0”的情况下的前轮的制动力与后轮的制动力的关系。以下,将耦合转矩Tcu设定为“0”也表现为前轮用旋转轴32与后轮用旋转轴33的差动的限制程度设定为第一程度。并且,耦合转矩Tcu设定为“0”的状态下的车辆10的行驶模式也称为“二轮驱动模式”。此外,最大装载时是指在车辆10装载了最大装载重量的货物的状态,最小装载时是指在车辆10未装载任何货物的状态(仅有驾驶员的状态)。

根据直线L1可知,在二轮驱动模式下,在前轮的制动力Fbf以及后轮的制动力Fbr的合计(以下,称为“车辆要求制动力”。)小的情况下,前轮的制动力Fbf和后轮的制动力Fbr被调整为一边维持比例关系一边变化。后轮的制动力被调整为比基于最大装载时的理想分配比而决定的后轮的制动力低。此外,例如通过调整轮缸71FL、71FR、71RL以及71RR的活塞的尺寸来设定该前后制动力分配比(直线L1)。因此,一旦设定了的前后制动力分配比无法容易地变更。

另一方面,对于表示最小装载时的理想分配比的曲线C2来说车辆要求制动力越增加则其斜率越小。因此,若车辆要求制动力变大,则曲线C2与直线L1交叉(在图中,参照点P。)。更具体而言,在二轮驱动模式下若由于进行制动操作而制动要求值增大,则前轮的制动力Fbf以及后轮的制动力Fbr从图4的原点O沿着直线L1逐渐增加。在该例子中,直到前轮的制动力Fbf以及后轮的制动力Fbr到达相当于点P的值为止,后轮的制动力Fbr比“根据前轮的制动力Fbf和最小装载时的理想分配比而决定的后轮的制动力”小。即,后轮滑移率SLr比前轮滑移率SLf小(SLr<SLf)。若前轮的制动力Fbf以及后轮的制动力Fbr成为相当于点P的值,则前轮的滑移率SLf与后轮的滑移率SLr相互相等。然而,若前轮的制动力Fbf以及后轮的制动力Fbr沿着直线L1进一步增大而超过相当于点P的值,则后轮滑移率SLr比前轮滑移率SLf大(SLr>SLf)。与该点P对应的后轮的制动力被称为“阈值后轮制动力Fbrth”。

若后轮滑移率SLr比前轮滑移率SLf大,则由于后轮能够产生的横向力不足,所以车辆的行驶稳定性能降低。鉴于此,第一控制装置在后轮滑移率SLr比前轮滑移率SLf大时,判定为分配比调整制动的执行条件成立,并如以下所述那样执行分配比调整制动。以下,也将分配比调整制动称为“EBD控制”。即,若后轮的制动力Fbr超过阈值后轮制动力Fbrth,则第一控制装置将后轮用的ABS保持阀91RL以及91RR全部变更为切断位置。此外,后轮用的ABS减压阀93RL以及93RR被维持为切断位置直至ABS控制开始为止。其结果,由于保持后轮用轮缸71RL以及71RR的液压,所以如直线L2所示,即使前轮的制动力Fbf进一步增加后轮的制动力Fbr也被维持为阈值后轮制动力Fbrth,图示的差ΔF扩大。因此,由于可确保后轮的横向力,所以能够确保行驶稳定性能。

换句话说,如以下那样执行EBD控制。在耦合转矩Tcu设定为“0”的情况下,制动ECU120的CPU(以下,仅称为“CPU”。)判定是否产生了能够估计为左右的后轮的制动力Fbr超过阈值后轮制动力Fbrth的状态(以下,也称为“第一特定状态”。)。在判定为产生了第一特定状态时,CPU通过与车辆的驾驶员的制动要求值(主缸压Pm)的增大对应地使施加给左右的前轮的制动单元70FL以及70FR的液压增大来使左右的前轮的制动力Fbf增大。同时,CPU通过使施加给左右的后轮的制动单元70RL以及70RR的液压保持为使后轮用的ABS保持阀91RL以及91RR全部为切断位置来使左右的后轮的制动力Fbr维持为恒定值。

与此相对,在耦合转矩Tcu设定为最大值Tcumax的情况下,由于处于前轮与后轮被约束的状态,所以彼此实际以相同的速度旋转,后轮滑移率SLr与前轮滑移率SLf相等。以下,也将耦合转矩Tcu设定为最大值Tcumax表现为前轮用旋转轴32与后轮用旋转轴33的差动的限制程度被设定为第二程度。并且,耦合转矩Tcu设定为最大值Tcumax的状态下的车辆10的行驶模式也被称为“四轮驱动模式”。

在车辆10的行驶模式被设定为四轮驱动模式的情况下,前轮的制动力Fbf以及后轮的制动力Fbr沿着曲线C2增加。因此,在四轮驱动模式下,即使在前轮的制动力Fbf增大并超过相当于上述的点P的值的情况下,后轮滑移率SLr也不会比前轮滑移率SLf大,所以不满足上述的EBD控制执行条件。其结果,由于不执行EBD控制,所以后轮能够产生的横向力不足,难以确保行驶稳定性能。

鉴于此,若在将差动的限制程度设定为第二程度的情况下(即,车辆10以四轮驱动模式行驶的情况下)产生驾驶员的制动要求(制动操作),则第一控制装置判定是否产生判断为应该执行EBD控制的状态(以下,也称为“第二特定状态”。)。即,该第二特定状态是若假定为将差动的限制程度设定为第一程度(即,若假定为车辆10以二轮驱动模式行驶),则后轮滑移率SLr比前轮滑移率SLf大的可能性高的驾驶状态。

第一控制装置采用的第二特定状态是制动开始时的车身速度Vbrk比规定的车身速度阈值Vth大的状态。这是因为制动开始时的车身速度Vbrk越高,则为了使该车身速度降低越需要更高的制动力,所以在制动开始时的车身速度Vbrk比车身速度阈值Vth大的情况下,产生相当于点P的值的制动力,其结果,若车辆10以二轮驱动模式行驶则后轮滑移率SLr比前轮滑移率SLf大的可能性高。

而且,第一控制装置在判定为产生了第二特定状态时,通过将中央差速器装置31的耦合转矩Tcu从最大值Tcumax变更为“0”,来将车辆10的行驶模式从四轮驱动模式切换为二轮驱动模式。换句话说,第一控制装置将差动的限制程度从第二程度变更为第一程度。

因此,由于前轮的制动力Fbf以及后轮的制动力Fbr并不沿着曲线C2,而从制动开始沿着直线L1增大,所以在超过了阈值后轮制动力Fbrth的情况下,第一控制装置执行上述的EBD控制(即,保持后轮的制动力。)。

这样,第一控制装置在车辆以四轮驱动模式行驶的情况下开始了制动时,若车身速度Vbrk超过规定的车身速度阈值Vth,则使车辆以二轮驱动模式行驶。由此,第一控制装置实现能够使后轮的制动力Fbr比阈值后轮制动力Fbrth大这一EBD控制执行条件成立的状态。然后,第一控制装置在实际上EBD控制执行条件成立的情况下,执行EBD控制。其结果,第一控制装置能够确保车辆10的行驶稳定性。

接下来,对在EBD控制执行中执行ABS控制的情况进行说明。例如,在图4中,假设为在产生点R处的制动力(前轮的制动力Fbf2、后轮的制动力Fbrth)时,前轮滑移率SLf增大而超过阈值滑移率SLth,执行了ABS控制。由于ABS控制通常是对不仅包含前轮也包含后轮的四轮全部的车轮独立地进行的控制,所以若执行ABS控制,则将后轮作为对象的EBD控制的执行也中止。在第一实施方式中也相同,若执行ABS控制则中止EBD控制的执行。

若执行ABS控制,则设定为第一程度的差动的限制程度被设定为比第一程度大并且为第二程度以下的第三程度。换句话说,第三程度被设定为耦合转矩Tcu比“0”大并且为最大值Tcumax以下的范围。更优选第三程度被设定为在有制动力的增加要求的期间每经过规定时间便使耦合转矩Tcu的值增加比较小的“规定值B”。第三程度的最终的目标值被设定为与第二程度相同的最大值Tcumax。因此,若制动力不断增加,则前轮的制动力Fbf以及后轮的制动力Fbr如曲线C4所示那样逐渐增加,并逐渐接近表示最小装载时的前后垂直载荷分配比的曲线C2。

这样,之所以第一控制装置设定为使第三程度逐渐(每次规定值B)增大出于以下的理由。这是因为在假设将第三程度设定为耦合转矩Tcu的最大值Tcumax,并从第一程度直接切换为第三程度的情况下,导致后轮的制动力急剧地增加,其结果,存在后轮的横向力急剧地减小而行驶稳定性降低的担心。这样,根据第一控制装置,在装载量比较少的情况下的四轮驱动车辆中,通过在EBD控制的执行中执行ABS控制能够解决后轮的制动力Fbr过大的问题。

为了与第一控制装置的工作比较,对即使在图5的点R执行ABS控制,也将差动的限制程度继续维持为第一程度的设定的方法的问题点进行详细说明。

根据该方法,制动力如以下那样推移。若在图5的点R,前轮滑移率SLf超过阈值滑移率SLth,并对前轮执行ABS控制,则对后轮执行的EBD控制的执行中止。此时,由于耦合转矩Tcu被设定为“0”,所以后轮的制动力Fbr朝向表示二轮驱动模式下的前后制动力分配比的直线L1上升。即使后轮的制动力Fbr增大而超过表示最小装载时的前后垂直载荷分配比的曲线C2、即后轮滑移率SLr比前轮滑移率SLf大,也优先ABS控制,所以不执行EBD控制。其结果,后轮的制动力Fbr进一步上升。

然而,由于前后制动力分配比是适合于最大装载状态的车辆10的分配比,所以对于最小装载状态的车辆10来说后轮的制动力分配过大。因此,在后轮的制动力Fbr达到前后制动力分配比之前,后轮滑移率SLr超过阈值滑移率SLth,对后轮执行ABS控制。若执行对后轮的ABS控制,则后轮的制动力Fbr降低。

若通过对后轮执行了ABS控制,来将后轮滑移率SLr设定在适当的范围,则对后轮的ABS控制的执行停止。然后,后轮的制动力Fbr再次朝向前后制动力分配比上升,但由于后轮滑移率SLr超过阈值滑移率SLth,所以再次对后轮执行ABS控制。

这样,在差动的限制程度持续维持为第一程度的设定的情况下,在制动力不断增加的情况下,反复对后轮进行ABS控制的执行/停止。以下参照图6所示的时序图,对反复进行该ABS控制的执行/停止的状态进行说明。

图6的虚线S1表示前轮的工作液压(轮缸71FL以及71FR中的液压)的时间变化,实线S2表示后轮的工作液压(轮缸71RL以及71RR中的液压)的时间变化。若假设在时刻t01开始制动,则前轮的工作液压从时刻t01开始不断上升。与此相对,虽然后轮的工作液压与前轮的工作液压相同地从时刻t01上升,但在时刻t02执行EBD控制而其上升停止在值P1。在时刻t03,前轮的工作液压成为与主缸压Pm同等的值。

若假设在时刻t04前轮滑移率SLf超过阈值滑移率SLth,对前轮执行了ABS控制,则前轮的工作液压降低。然后,若假设在时刻t05前轮滑移率SLf进入到规定的滑移率范围(SL1到SL2的范围)内,则ABS控制的执行停止,前轮的工作液压上升。

另一方面,若在时刻t04,由于执行ABS控制而中止对后轮的EBD控制,则后轮的工作液压朝向主缸压Pm上升。换句话说,后轮的工作液压由于根据前后制动力分配比(参照图5的直线L1。)进行控制而上升。若假设在时刻t06后轮滑移率SLr超过了阈值滑移率SLth,则对后轮执行ABS控制,后轮的工作液压降低。若后轮的工作液压降低,则后轮滑移率SLr成为适当的滑移率,ABS控制的执行停止。若将该时刻假设为t07,则后轮的工作液压从时刻t07开始再次朝向主缸压Pm上升。其后,若假设在时刻t08后轮滑移率SLr超过规定值,对后轮执行ABS控制,则后轮的工作液压降低。这样,当在EBD控制中执行了ABS控制之后也维持第一程度作为差动的限制程度的情况下,对后轮重复ABS控制的执行以及停止。

因此,对后轮重复ABS控制的执行/停止的期间中的后轮的工作液压的时间平均成为EBD工作时的工作液压P1与主缸压Pm的中间的值。因此,后轮的制动力Fbr的时间平均Fbravg比根据最小装载时的垂直载荷分配的制动力大。

这样,当在EBD控制中执行了ABS控制之后也维持第一程度作为差动的限制程度的情况下,直到执行ABS控制为止能够通过EBD控制确保车辆10的行驶稳定性。但是,一旦执行ABS控制,则后轮的制动力过剩,有车辆的行驶稳定性的确保变得困难的担心。

与此相对,以下参照图7所示的时序图对第一控制装置的工作进行详细说明。

图7示出前轮的工作液压Pbf、后轮的工作液压Pbr、前轮的车轮速度Vwf、后轮的车轮速度Vwr以及耦合转矩Tcu的时间变化。假设在时刻t1的紧前面,由车辆10的驾驶员进行了制动操作。第一控制装置若检测到驾驶员的制动操作,则在时刻t1将被设定为第一程度(Tcu=0)的差动的限制程度设定为第二程度(Tcu=Tcumax)。耦合转矩Tcu从时刻t1开始增加。前轮的工作液压Pbf以及后轮的工作液压Pbr从时刻t1开始上升。前轮的车轮速度Vwf以及后轮的车轮速度Vwr从时刻t1开始减少。

在时刻t2,将差动的限制程度设定为第一程度(Tcu=0)。然后,EBD控制执行条件成立,执行EBD控制。即,ABS保持阀91RL以及91RR选择切断位置,保持后轮的工作液压Pbr。由于在EBD控制执行条件即将成立之面、即在时刻t2的紧前面,是后轮滑移率SLr比前轮滑移率SLf高的状态,所以在时刻t2后轮的车轮速度Vwr比前轮的车轮速度Vwf低。在时刻t2以后,到时刻t3为止,前轮的车轮速度Vwf以及后轮的车轮速度Vwr以几乎同等的斜率减少。

假设在时刻t3前轮的车轮速度Vwf的减少比例变大。该假设例如假定了车辆10正行驶的道路的路面变化为易打滑的状态而前轮滑移率SLf变大的情况。

假设在时刻t4,前轮滑移率SLf超过阈值滑移率SLth,执行防抱死控制(ABS控制)。由于若执行ABS控制,则使前轮滑移率SLf降低,所以使前轮的工作液压Pbf降低并且停止EBD控制。若EBD控制停止,则后轮的制动力Fbr朝向前后垂直载荷分配比上升。因此,后轮的工作液压Pbr根据后轮的制动力Fbr的增加开始上升。为了不使后轮的制动力Fbr过剩,一边在规定时间切换ABS保持阀91RL以及91RR的连通位置和切断位置,一边使后轮的工作液压Pbr逐渐上升。

在时刻t4,将差动的限制程度变更为第三程度。更具体而言,第一控制装置每经过恒定时间ΔT便使耦合转矩Tcu增加作为比较小的值的B。换句话说,第一控制装置使耦合转矩Tcu从第一程度(Tcu=0)以B/ΔT的斜率上升至第三程度(最大值Tcumax)。

在时刻t5,后轮的车轮速度Vwr转为上升。这是因为由于差动的限制程度(耦合转矩Tcu)变大,所以后轮的车轮速度Vwr接近前轮的车轮速度Vwf。此外,在时刻t5附近,前轮的工作液压Pbf转为上升是因为前轮滑移率SLf成为适当的值而停止对前轮的ABS控制。

在时刻t6,第三程度达到最大值Tcumax。以后,第三程度被维持为最大值Tcumax。

由于差动的限制程度增大而不断接近前轮的车轮速度Vwf的后轮的车轮速度Vwr在时刻t7与前轮的车轮速度Vwf大致一致,然后与前轮的车轮速度Vwf相同地推移。

(第一控制装置的具体的工作)

以下,参照图8~10对第一控制装置的实际的工作进行说明。

<ABS执行标志设定>

制动ECU120的CPU每经过恒定时间便执行图8的流程图所示的ABS执行标志设定例程。

CPU在规定的时刻从步骤800开始处理并进入步骤810,判定车辆10是否为制动中。更具体而言,例如根据主缸压Pm是否为规定值Pmth1以上来判定车辆10是否为制动中。

在主缸压Pm为规定值Pmth1以上的情况下、即为制动中的情况下,CPU在步骤810中判定为“是”并进入步骤820,判定各车轮(WFL、WFR、WRL以及WRR)的至少一个的滑移率SL是否是阈值滑移率SLth以上。

在四个轮中的任意一个车轮的滑移率SL是阈值滑移率SLth以上的情况下,CPU在步骤820判定为“是”并进入骤830,将ABS执行标志XABS的值设定为“1”并进入步骤840。另一方面,在任何的车轮的滑移率SL均小于阈值滑移率SLth的情况下,CPU在步骤820判定为“否”并直接进入步骤840。

CPU在步骤840判定ABS执行标志XABS的值是否为“1”。在ABS执行标志XABS的值为“0”的情况下,CPU在步骤840判定为“否”而直接进入步骤895并暂时结束本例程。另一方面,在ABS执行标志XABS的值为“1”的情况下,CPU在步骤840判定为“是”并进入步骤850,对正执行ABS控制的车轮判定滑移率SL是否处于比第一滑移率SL1大且为第二滑移率SL2以下的范围。

在滑移率SL处于比第一滑移率SL1大且为第二滑移率SL2以下的范围的情况下,CPU在步骤850判定为“是”,并进入步骤860,将ABS执行标志XABS的值设定为“0”并进入步骤895暂时结束本例程。另一方面,在滑移率SL为第一滑移率SL1以下或者比第二滑移率SL2大的情况下,CPU在步骤850判定为“否”并直接进入步骤895暂时结束本例程。

此外,在不是制动中的情况下,CPU在步骤810判定为“否”并直接进入步骤895暂时结束本例程。

<EBD执行标志设定>

制动ECU120的CPU每经过恒定时间便执行图9的流程图所示的EBD执行标志设定例程。

CPU在规定的时刻从步骤900开始处理并进入步骤910,判定车辆10是否为制动中。更具体而言,判定主缸压Pm是否为规定值Pmth1以上。在主缸压Pm为规定值Pmth1以上的情况下、即车辆10为制动中的情况下,CPU在步骤910判定为“是”并进入步骤920,判定ABS执行标志XABS的值是否为“0”。

在ABS执行标志XABS的值为“1”的情况下,CPU在步骤920判定为“否”并直接进入步骤995暂时结束本例程。另一方面,在ABS执行标志XABS的值为“0”的情况下,CPU在步骤920判定为“是”并进入步骤930,判定是否是后轮的滑移率SLr刚刚变得比前轮的滑移率SLf大之后。换句话说,CPU在步骤930判定是否产生了能够估计为后轮的制动力Fbr超过了阈值后轮制动力(Fbrth)的第一特定状态。后轮的滑移率SLr是作为左后轮的滑移率SLrl以及右后轮的滑移率SLrr的平均值而计算出的值,前轮的滑移率SLf是作为左前轮的滑移率SLfl以及右前轮的滑移率SLfr的平均值而计算出的值。换句话说,EBD控制执行条件是左后轮的滑移率SLrl以及右后轮的滑移率SLrr的平均值刚刚比左前轮的滑移率SLfl以及右前轮的滑移率SLfr的平均值大之后。

在是后轮的制动力Fbr刚刚比阈值后轮制动力Fbrth大之后的情况下,CPU在步骤930判定为“是”并进入步骤940,将EBD执行标志XEBD的值设定为“1”,并进入步骤950。与此相对,在不是后轮的制动力Fbr刚刚比阈值后轮制动力Fbrth大之后的情况下,CPU在步骤930判定为“否”并直接进入步骤950。

接下来,CPU在步骤950判定ABS执行标志XABS的值是否为“1”。在ABS执行标志XABS的值为“1”的情况下,CPU在步骤950判定为“是”并进入步骤960,将EBD执行标志XEBD的值设定为“0”并进入步骤995,暂时结束本例程。另一方面,在ABS执行标志XABS的值为“0”的情况下,CPU在步骤950判定为“否”并直接进入步骤995暂时结束本例程。

此外,在不是制动中的情况下,CPU在步骤910判定为“否”并直接进入步骤995暂时结束本例程。

<耦合转矩控制>

4WDECU110的CPU每经过恒定时间便执行图10的流程图所示的耦合转矩控制例程。若接通点火钥匙开关,则在另外执行的初始例程中耦合转矩Tcu被设定为“0”。

CPU在规定的时刻从步骤1000开始处理并进入步骤1005,判定是否由车辆的驾驶员将4WD选择开关(省略图示)设定为接通。在4WD选择开关接通的情况下,CPU在步骤1005判定为“是”并进入步骤1010,将耦合转矩Tcu设定为最大值Tcumax并进入步骤1020。另一方面,在4WD选择开关设定为断开的情况下,CPU在步骤1005判定为“否”并进入步骤1015,将耦合转矩Tcu设定为“0”并进入步骤1020。

接下来,CPU在步骤1020判定车辆10是否是制动中。更具体而言,判定主缸压Pm是否为规定值Pmth1以上。在主缸压Pm小于规定值Pmth1的情况下、即车辆10不为制动中的情况下,CPU在步骤1020判定为“否”并进入步骤1025,获取该时刻的估计车身速度Vx作为制动开始时的车身速度Vbrk,并储存于RAM。接下来,CPU进入步骤1030,将EBD执行历史记录标志X1以及ABS执行历史记录标志X2的值分别设定为“0”。

EBD执行历史记录标志X1是在由驾驶员进行制动操作的期间,也就是在由驾驶员踏下制动踏板到离开制动踏板为止的期间(以下,也称为“一系列的制动中”。),当至少执行了一次EBD控制时成为“1”的标志。ABS执行历史记录标志X2是在一系列的制动中,当至少执行了一次ABS控制时成为“1”的标志。

接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式,将耦合转矩Tcu设定为“0”并进入步骤1095暂时结束本例程。

另一方面,在车辆10为制动中的情况下,CPU在步骤1020判定为“是”并进入步骤1040,判定EBD执行标志XEBD的值是否为“1”。在EBD执行标志XEBD的值为“1”的情况下,CPU在步骤1040判定为“是”并进入步骤1045,将EBD执行历史记录标志X1的值设定为“1”并进入步骤1050。与此相对,在EBD执行标志XEBD的值为“0”的情况下,CPU在步骤1040判定为“否”并直接进入步骤1050。

接下来,CPU在步骤1050判定ABS执行标志XABS的值是否为“1”。在ABS执行标志XABS的值为“1”的情况下,CPU在步骤1050判定为“是”并进入步骤1055,将ABS执行历史记录标志X2的值设定为“1”并进入步骤1060。与此相对,在ABS执行标志XABS的值为“0”的情况下,CPU在步骤1050判定为“否”并直接进入步骤1060。

以下,对制动中的EBD执行历史记录标志X1以及ABS执行历史记录标志X2的值的四种组合如以下那样分情况进行说明。

(1)EBD执行历史记录标志X1的值为“0”并且ABS执行历史记录标志X2的值为“0”时

(2)EBD执行历史记录标志X1的值为“1”并且ABS执行历史记录标志X2的值为“0”时

(3)EBD执行历史记录标志X1的值为“1”并且ABS执行历史记录标志X2的值为“1”时

(4)EBD执行历史记录标志X1的值为“0”并且ABS执行历史记录标志X2的值为“1”时

(1)EBD执行历史记录标志X1的值为“0”并且ABS执行历史记录标志X2的值为“0”时

接下来,CPU在步骤1060判定ABS执行历史记录标志X2的值是否为“0”。根据上述假设,ABS执行历史记录标志X2的值为“0”。因此,CPU在步骤1060判定为“是”并进入步骤1065,判定EBD执行历史记录标志X1的值是否为“0”。根据上述假设,EBD执行历史记录标志X1的值为“0”。因此,CPU在步骤1065判定为“是”并进入步骤1070,判定制动开始时的车身速度Vbrk是否小于规定的车身速度阈值Vth。

在制动开始时的车身速度Vbrk为规定的车身速度阈值Vth以上的情况下,CPU在步骤1070判定为“否”并进入步骤1075,将耦合转矩Tcu设定为“0”。接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1095暂时结束本例程。另一方面,在制动开始时的车身速度Vbrk小于规定的车身速度阈值Vth的情况下,CPU在步骤1070判定为“是”并进入步骤1080,将耦合转矩Tcu设定为最大值Tcumax。接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1095暂时结束本例程。

这样,若CPU开始制动控制,则如果制动开始时的车身速度Vbrk小于规定的车身速度阈值Vth,则将耦合转矩Tcu的值设定为最大值Tcumax(设定为四轮驱动模式)。另一方面,若制动开始时的车身速度Vbrk为规定的车身速度阈值Vth以上,则CPU将耦合转矩Tcu设定为“0”来解除差动的限制(设定为二轮驱动模式)。制动开始时的车身速度Vbrk为规定的车身速度阈值Vth以上是后轮滑移率SLr高于前轮滑移率SLf的可能性高的状态,也就是EBD工作条件成立的可能性高的状态。因此,若制动控制继续而EBD工作条件成立,则开始EBD控制。

(2)EBD执行历史记录标志X1的值为“1”并且ABS执行历史记录标志X2的值为“0”时

CPU在步骤1060判定为“是”并进入步骤1065,在步骤1065判定为“否”并进入步骤1075,将耦合转矩Tcu设定为“0”。接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1095暂时结束本例程。因此,在该假设条件下,耦合转矩Tcu被维持为“0”,执行EBD控制。

(3)EBD执行历史记录标志X1的值为“1”并且ABS执行历史记录标志X2的值为“1”时

CPU在步骤1060判定为“否”并进入步骤1085,判定EBD执行历史记录标志X1的值是否为“0”。根据上述假设,EBD执行历史记录标志X1的值为“1”。因此,CPU在步骤1085判定为“否”并进入步骤1090,将耦合转矩Tcu设定为对耦合转矩Tcu的上次值加上比较小的规定值B后的值。

接下来,CPU进入步骤1092,对在步骤1090设定的耦合转矩Tcu的值与最大值Tcumax进行比较,并将较小一方的值设定为耦合转矩Tcu。换句话说,CPU设定为耦合转矩Tcu不超过最大值Tcumax。接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1095暂时结束本例程。

然而,若在另外执行的ABS执行标志设定例程中ABS执行标志XABS被设定为“1”(步骤830),则在另外执行的EBD执行标志设定例程中,EBD执行标志XEBD被设定为“0”(步骤960)。但是,即使在EBD控制执行中执行ABS控制而EBD执行标志XEBD被设定为“0”,也能够如上述(3)的情况那样,通过将差动的限制程度变更为第三程度,来防止后轮的制动力Fbr过大。

(4)EBD执行历史记录标志X1的值为“0”并且ABS执行历史记录标志X2的值为“1”时

CPU在步骤1060判定为“否”并进入步骤1085,在步骤1085中判定为“是”并进入步骤1070。

在制动开始时的车身速度Vbrk为规定的车身速度阈值Vth以上的情况下,CPU在步骤1070判定为“否”并进入步骤1075,将耦合转矩Tcu设定为“0”。接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1095暂时结束本例程。另一方面,在制动开始时的车身速度Vbrk小于规定的车身速度阈值Vth的情况下,CPU在步骤1070判定为“是”并进入步骤1080,将耦合转矩Tcu设定为最大值Tcumax。接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1095暂时结束本例程。

这样,即使在执行了ABS控制的情况下,当还未执行EBD控制的情况下,CPU也执行与上述(1)的情况相同的处理。

如以上说明那样,第一控制装置具备使差动限制装置34变更差动的限制程度的差动限制控制部(4WDECU110)。并且,第一控制装置具备制动控制部(制动ECU120),该制动控制部在差动的限制程度被设定为第一程度的情况下,判定是否产生了能够估计为左右的后轮的制动力Fbr超过阈值后轮制动力Fbrth的第一特定状态,在判定为产生了第一特定状态时,使制动装置40进行通过与制动要求值的增大对应地使施加给左右的前轮的制动单元70FL、70FR的液压增大来使左右的前轮的制动力Fbf增大并且通过使施加给左右的后轮的制动单元70RL、70RR的液压保持来使左右的后轮的制动力维持为恒定值的分配比调整制动(EBD控制),在差动的限制程度被设定为第一程度的情况下,计算左右的前轮WFL、WFR以及左右的后轮WRL、WRR各自的滑移率SL,并使制动装置40进行通过使施加给计算出的滑移率超过阈值滑移率SLth的特定车轮的制动单元70的液压降低来使该特定车轮的制动力降低从而使该特定车轮的滑移率降低的防抱死制动(ABS控制)。

制动控制部120构成为在正进行EBD控制的情况下开始了ABS控制时,使制动装置40中止EBD控制,差动限制控制部110构成为在正进行EBD控制的情况下开始了ABS控制时,使差动的限制程度变更为比第一程度大并且为第二程度以下的第三程度。

这样,第一控制装置在以最大装载时的前后垂直载荷分配为基准设定了二轮驱动模式下的前后制动力分配比的四轮驱动车辆中,即使在车辆的装载量少的状态下正执行EBD控制时执行了ABS控制的情况下,也能够防止后轮的横向力的降低,确保车辆的行驶稳定性。

上述第一特定状态(EBD控制执行条件)并不限于左后轮的滑移率SLrl以及右后轮的滑移率SLrr的平均值刚刚比左前轮的滑移率SLfl以及右前轮的滑移率SLfr的平均值大之后的状态。例如,第一特定状态也可以是左后轮的滑移率SLrl与右后轮的滑移率SLrr中较大一方的滑移率刚刚比左前轮的滑移率SLfl与右前轮的滑移率SLfr中较小一方的滑移率大之后的状态。

上述第一特定状态也可以是后轮的车轮速度Vwr刚刚比前轮的车轮速度Vwf大之后的状态。即,制动ECU120的CPU也可以构成为在与图9的步骤930置换的步骤930A(省略图示)中,判定是否是后轮的车轮速度Vwr刚刚比前轮的车轮速度Vwf小之后。更具体而言,第一特定状态也可以是左后轮的车轮速度Vwrl以及右后轮的车轮速度Vwrr的平均值刚刚比左前轮的车轮速度Vwfl以及右前轮的车轮速度Vwfr的平均值大之后的状态。并且,第一特定状态也可以是左后轮的车轮速度Vwrl与右后轮的车轮速度Vwrr中较小一方的车轮速度刚刚比左前轮的车轮速度Vwfl和右前轮的车轮速度Vwfr中较大一方的车轮速度大之后的状态。

上述第一特定状态也可以是根据主缸压Pm估计的后轮的制动力Fbr超过了参照预先决定的规定了装载载荷与阈值后轮制动力Fbrth的关系的查询表而得到的阈值后轮制动力Fbrth的状态。即,制动ECU120的CPU也可以构成为在与图9的步骤930置换的步骤930B(省略图示),判定是否是估计出的后轮的制动力Fbr刚刚比考虑了车辆的装载载荷的阈值后轮制动力Fbrth大之后。

上述第二特定状态并不限定于制动开始时的车身速度Vbrk超过规定的车身速度阈值Vth的状态,例如也可以是车辆的驾驶员的制动要求值(例如,主缸压Pm)超过规定的制动要求阈值(主缸压阈值Pmth)的状态。即,4WDECU110的CPU也可以构成为在与图10的步骤1070置换的步骤1070A(省略图示),判定主缸压Pm是否比主缸压阈值Pmth大。该情况下,第一控制装置存储产生图4的点P处的制动力时的主缸压Pm作为预先决定的主缸压阈值Pmth。第一控制装置在主缸压Pm变为主缸压阈值Pmth以上时解除差动的限制。换句话说,第一控制装置在主缸压Pm与主缸压阈值Pmth一致的点P解除差动的限制。由此,由于制动力从点P沿着二轮驱动模式下的制动力分配比(直线L1)增加,所以在制动力成为相当于点P的值时,通常EBD控制的EBD控制执行条件(后轮滑移率SLr>前轮滑移率SLf)成立。

若在点P执行EBD控制,则保持后轮的轮缸71RL以及71RR的压力。其结果,如图4的直线L2所示,即使前轮的制动力Fbf增加,后轮的制动力Fbr也保持为恒定值Fbrth。

并且,上述特定状态也可以是车辆的加减速度Gx的大小(绝对值)比减速度阈值-gth的大小(绝对值)大的状态。若加减速度Gx为负的值且绝对值高,则认为产生了高的制动力。鉴于此,第一控制装置在加减速度Gx成为规定的减速度阈值-gth1以下(gth1为正的值)时,将耦合转矩Tcu设定为“0”。减速度阈值-gth1例如被决定为有产生图4的点P处的制动力的可能性那样的减速度。以下,加减速度Gx也称为“减速度Gx”。即,4WDECU110的CPU也可以构成为在与图10的步骤1070置换的步骤1070B(省略图示),判定车辆的减速度Gx的大小(绝对值)是否比减速度阈值-gth1的大小(绝对值)大(减速度Gx是否比减速度阈值-gth1小)。

<第二实施方式>

接下来,对本发明的第二实施方式所涉及的控制装置(以下,也称为“第二控制装置”。)进行说明。第二控制装置在制动力比较小的范围、例如后轮的制动力Fbr小于阈值后轮制动力Fbrth的范围内,不将差动的限制程度设定为第二程度而设定为第一程度这一点与第一控制装置不同。以下,对第二控制装置进行说明。

如上述那样,在后轮的制动力Fbr小于阈值后轮制动力Fbrth(在图4中从原点O到点P)的范围内,针对特定的前轮的制动力Fbf的基于前后制动力分配比(直线L1)的后轮的制动力比针对同一前轮的制动力Fbf的基于最小装载时的前后垂直载荷分配比(曲线C2)的后轮的制动力小。

若从制动时的车辆10的行驶稳定性的观点来看,优选在前后制动力分配比L1比最小装载时的前后垂直载荷分配比C2小的范围(后轮的制动力Fbr小于阈值后轮制动力Fbrth的范围),根据前后制动力分配比L1对前轮和后轮分配制动力。鉴于此,第二控制装置考虑上述观点,通过在前后制动力分配比L1比最小装载时的前后垂直载荷分配比C2小的范围,减小前轮用旋转轴32与后轮用旋转轴33的差动的限制程度(例如,将耦合转矩Tcu设定为“0”),来根据前后制动力分配比L1分配前轮和后轮的制动力。

另外,第二控制装置如以下那样确定“前后制动力分配比L1比最小装载时的前后垂直载荷分配比C2小的范围”。在驾驶员开始了制动操作的制动初期,也就是开始产生制动力的时期,车辆10的减速度Gx的绝对值|Gx|比较小,但随着驾驶员踏下制动踏板41而制动力上升,减速度Gx的绝对值|Gx|增大。根据图4可知,减速度Gx的绝对值|Gx|有离原点越远则越大的趋势。鉴于此,第二控制装置在减速度Gx的绝对值|Gx|小于规定值的范围内降低差动的限制程度,例如将耦合转矩Tcu设定为0。由此,第二控制装置能够确定前后制动力分配比L1比最小装载时的前后垂直载荷分配比C2小的范围。

(第二控制装置的具体的工作)

以下,参照图11对第二控制装置的实际的工作进行说明。此外,在图11中,对与图10相同的步骤附加相同的附图标记,以下,有时省略该步骤的详细的工作的说明。

<耦合转矩控制>

4WDECU110的CPU每经过恒定时间便执行图11的流程图所示的耦合转矩控制例程。若点火钥匙开关接通,则耦合转矩Tcu在另外执行的初始例程中被设定为“0”。

CPU若在规定的时刻从步骤1100开始处理并进入步骤1005,则根据4WD选择开关的选择状态将耦合转矩Tcu设定为最大值Tcumax或者“0”并进入步骤1020。在车辆10不是制动中的情况下,CPU在步骤1020判定为“否”并进入步骤1025,获取该时刻的估计车身速度Vx作为制动开始时的车身速度Vbrk,并储存于RAM。接下来,CPU进入步骤1030,分别将EBD执行历史记录标志X1以及ABS执行历史记录标志X2的值设定为“0”。接下来,若CPU进入步骤1035,则以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1195暂时结束本例程。

另一方面,在车辆10为制动中的情况下,CPU在步骤1020为判定“是”并进入步骤1040。

在EBD执行标志XEBD的值为“1”的情况下,CPU在步骤1040判定为“是”并进入步骤1045,将EBD执行历史记录标志X1的值设定为“1”并进入步骤1050。与此相对,在EBD执行标志XEBD的值为“0”的情况下,CPU在步骤1040判定为“否”并直接进入步骤1050。

接下来,CPU在ABS执行标志XABS的值为“1”的情况下,在步骤1050判定为“是”并进入步骤1055,将ABS执行历史记录标志X2的值设定为“1”并进入步骤1060。与此相对,在ABS执行标志XABS的值为“0”的情况下,CPU在步骤1050判定为“否”并直接进入步骤1060。以下,分情况进行说明。

(1)EBD执行历史记录标志X1的值为“0”并且ABS执行历史记录标志X2的值为“0”时

接下来,CPU在步骤1060判定为“是”并进入步骤1065,在步骤1065判定为“是”并进入步骤1070。在制动开始时的车身速度Vbrk为规定的车身速度阈值Vth以上的情况下,CPU在步骤1070判定为“否”并进入步骤1075,将耦合转矩Tcu设定为“0”。接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1195暂时结束本例程。

另一方面,在制动开始时的车身速度Vbrk小于规定的车身速度阈值Vth的情况下,CPU在步骤1070判定为“是”并进入步骤1080,将耦合转矩Tcu设定为最大值Tcumax。接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1195暂时结束本例程。

(2)EBD执行历史记录标志X1的值为“1”并且ABS执行历史记录标志X2的值为“0”时

CPU在步骤1060判定为“是”并进入步骤1065,接下来在步骤1065判定为“否”并进入步骤1075,将耦合转矩Tcu设定为“0”。接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1195暂时结束本例程。

(3)EBD执行历史记录标志X1的值为“1”并且ABS执行历史记录标志X2的值为“1”时

CPU在步骤1060判定为“否”并进入步骤1105,判定减速度Gx是否比规定的减速度阈值-gth(gth为正的值)大。

在减速度Gx比规定的减速度阈值-gth大的情况下,也就是减速度Gx的绝对值|Gx|比规定的减速度阈值-gth的绝对值gth小的情况下,CPU在步骤1105判定为“是”并进入步骤1110。接下来,CPU在步骤1110将耦合转矩Tcu设定为“0”并进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1195暂时结束本例程。

另一方面,在减速度Gx为规定的减速度阈值-gth以下的情况下,也就是减速度Gx的绝对值|Gx|为规定的减速度阈值-gth的绝对值gth以上的情况下,CPU在步骤1105判定为“否”并进入步骤1085。根据上述假设,CPU在步骤1085判定为“否”并进入步骤1090,将耦合转矩Tcu设定为对耦合转矩Tcu的上次值加上比较小的规定值B后的值。

接下来,CPU进入步骤1092,对在步骤1090设定的耦合转矩Tcu的值与最大值Tcumax进行比较,并将较小一方的值设定为耦合转矩Tcu。接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1195暂时结束本例程。

(4)EBD执行历史记录标志X1的值为“0”并且ABS执行历史记录标志X2的值为“1”时

CPU在步骤1060判定为“否”并进入步骤1105。在减速度Gx比规定的减速度阈值-gth大的情况下,CPU在步骤1105判定为“是”并进入步骤1110,将耦合转矩Tcu设定为“0”。接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1195暂时结束本例程。

另一方面,在减速度Gx为规定的减速度阈值-gth以下的情况下,CPU在步骤1105判定为“否”并进入步骤1085,在步骤1085判定为“是”并进入步骤1070。

在制动开始时的车身速度Vbrk为规定的车身速度阈值Vth以上的情况下,CPU在步骤1070判定为“否”并进入步骤1075,将耦合转矩Tcu设定为“0”。接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1195暂时结束本例程。另一方面,在制动开始时的车身速度Vbrk小于规定的车身速度阈值Vth的情况下,CPU在步骤1070判定为“是”并进入步骤1080,将耦合转矩Tcu设定为最大值Tcumax。接下来,CPU进入步骤1035,以实际的耦合转矩与所设定的耦合转矩Tcu一致的方式控制差动限制装置34,并进入步骤1195暂时结束本例程。

这样,即使在执行了ABS控制的情况下,当减速度Gx为规定的减速度阈值-gth以下且还未执行EBD控制的情况下,CPU也执行与上述(1)的情况相同的处理。

这样,第二控制装置在前后制动力分配比L1比最小装载时的前后垂直载荷分配比C2小的制动力的范围,正执行或者已经执行了ABS控制的情况下(X2=1),将耦合转矩Tcu设定为“0”。由此,在即便是产生的制动力比较小的情况也执行ABS控制那样的状况(例如,在低μ路进行制动的状况)下,能够减小后轮相对于前轮的制动力分配比。其结果,能够提高车辆10的行驶稳定性。

<变形例>

本发明并不限定于上述实施方式,能够如以下所述那样,在本发明的范围内采用各种变形例。

在第一控制装置以及第二控制装置的具体工作的说明中,作为与EBD控制的执行条件成立有关的值(与特定状态的产生有关的值),使用了制动开始时的车身速度Vbrk,但也可以使用上述的主缸压Pm以及车辆10的减速度Gx。并且,与特定状态的产生有关的值也可以选择这三个参数中的任意的组合。即,作为与特定状态的产生有关的值,可以使用制动开始时的车身速度Vbrk以及主缸压Pm,也可以使用制动开始时的车身速度Vbrk以及减速度Gx,也可以使用主缸压Pm以及减速度Gx。并且,也可以使用上述三个参数全部。

在上述实施方式中,对于车辆10是否为制动中的判定来说,基于主缸压Pm是否为规定值Pmth1以上来进行判定,但也可以基于制动踏板踩踏量BP是否为规定的踩踏量阈值BPth以上来判定为是制动中。

第二控制装置基于减速度Gx的绝对值|Gx|小于规定值来确定“前后制动力分配比L1比最小装载时的前后垂直载荷分配比C2小的范围”,但也可以基于后轮的制动力Fbr小于阈值后轮制动力Fbrth来进行确定。即,4WDECU110的CPU也可以构成为在与图11的步骤1105置换的步骤1105A(省略图示),判定后轮的制动力Fbr是否小于阈值后轮制动力Fbrth。

在上述实施方式中,制动ECU120的CPU执行了ABS执行标志设定例程以及EBD执行标志设定例程,但也可以代替制动ECU120的CPU而由4WDECU110的CPU执行。并且,也可以4WDECU110的CPU与制动ECU120的CPU合作地执行ABS执行标志设定例程以及EBD执行标志设定例程,也可以这些ECU集中为一个ECU,并由集中而成的ECU的CPU执行这些程序。

在上述实施方式中,4WDECU110的CPU执行了耦合转矩控制例程,但也可以代替4WDECU110的CPU而由制动ECU120的CPU执行。并且,也可以4WDECU110的CPU与制动ECU120的CPU合作地执行耦合转矩控制例程,也可以这些ECU集中为一个ECU,并由集中而成的ECU的CPU执行耦合转矩控制例程。

附图标记说明

10…四轮驱动车辆(车辆),20…驱动装置,30…驱动力传递机构,31…中央差速器装置,32…前轮用旋转轴,33…后轮用旋转轴,34…差动限制装置,35…前轮差速器,36…前轮车轴,37…后轮差速器,38…后轮车轴,40…制动装置,50…主缸单元,52…主缸,60…动力液压产生电路,70…制动单元,71…轮缸,80…液压控制阀装置,81…单独流路,91…ABS保持阀,93…ABS减压阀,100…发动机ECU,110…4WDECU,120…制动ECU,122…车轮速度传感器,123…转向操纵角传感器,124…横摆率传感器,125…减速度相关值传感器,126…主缸压传感器,W…车轮。

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