用于四轮驱动车辆的控制系统的制作方法_3

文档序号:9793170阅读:来源:国知局
,在从2WD模式向4WD模式转换时,仅需要接合联轴器22。因此,在从2WD模式转换为4WD模式时,能够迅速地转换驱动模式。
[0059]在这里,适当地,在四轮驱动车辆中,断开机构的接合元件分别设置在前轮侧和后轮侧,放置在这些接合元件之间的各个旋转元件的动力传递通过释放两个接合元件而被中断,结果是,这些旋转元件中的每一个的旋转停止。也就是说,放置在这些接合元件之间的旋转元件中的每个都是如下的预定旋转元件的一个例子:向所述预定旋转元件的动力传递通过断开机构中断。
[0060]合适地,断开模式是如下的状态的一个例子:通过释放断开机构的接合元件,中断向放置在接合元件之间的预定旋转元件的动力传递。
[0061 ]通过在车辆的行驶模式的基础上控制第一离合器36和第二离合器54中的每一个的接合/释放状态以及由联轴器22传递的转矩,四轮驱动车辆8根据需要在2WD模式和4WD之间转换。
[0062]图2是示出控制四轮驱动车辆8的驱动状态的电子控制单元80(4WD_E⑶81、显示系统控制ECU 92等)的控制功能(控制配置)的功能框图。电子控制单元80包括所谓的微型计算机,包括例如,CPU、RAM、ROM、输入/输出接口等。CPU通过按照预先存储在ROM中的程序同时利用RAM的临时存储功能来执行信号处理,从而基于车辆的驱动模式来控制四轮驱动车辆8的驱动状态。由各种传感器检测到的信息被提供到电子控制单元80。例如,信息片,诸如每个车轮速度Nr、车辆加速度G、横摆率Y(横摆角)、转向角Θ、以及来自4WD模式开关的模式转换信号被提供给电子控制单元80。每个车轮速度Nr是由检测对应的一个车轮的转速的车轮速度传感器来检测的。车辆加速度G由加速度传感器检测。横摆率Y(横摆角)由横摆率传感器检测。转向角Θ是由转向传感器检测。4WD模式开关设置在驾驶员座椅处。所需驱动力TH驱动需求请求),所需制动力BH制动请求),或类似物,从例如控制发动机10的发动机ECU(E/G-ECU)(未示出)提供给电子控制单元80。尽管图中没有示出,由车速传感器检测的车速V、由加速器操作量传感器检测的加速器操作量Acc、由节气门打开度传感器检测到的节气门打开度0th、由发动机转速传感器检测的发动机转速Ne、来自导航系统的道路坡度信息等也被提供到电子控制单元80。
[0063]传感器信号处理单元82处理从各种传感器输出的电压信号,作为基于各种传感器的信息片,并且将信息片输出到车辆驱动模式判定单元84。车辆驱动模式判定单元84在由传感器信号处理单元82处理后的各种信息片的基础上判定四轮驱动车辆8的最佳驱动状态,作为当前的行驶状态。由传感器信号处理单元82处理的各种信息片是专门地信息片,诸如每个车轮速度Nr、车辆加速度G、横摆率Y、转向角Θ、所需驱动力Tr和所需制动力Br。
[0064I当车辆驱动模式判定单元84基于例如加速器操作量Acc、所需驱动力Tr、车速V等而判定车辆处于车辆的驱动力变化小的稳定行驶状态时,车辆驱动模式判定单元84判定将车辆的驱动模式设置为如下的2WD_d模式:在此模式,车辆在第一离合器36和第二离合器54被释放的状态下的两轮驱动模式下行驶。当车辆驱动模式判定单元84判定驱动力的变化比在稳定行驶状态下大时,车辆驱动模式判定单元84判定将驱动模式设置为4WD模式。当车辆驱动模式判定单元84基于例如转向角Θ和横摆率Y而判定车辆不在转弯时,车辆驱动模式判定单元84判定将驱动模式设置为2WD_d模式。当车辆驱动模式判定单元84基于来自导航系统的信息而判定路面是低μ路面诸如雪路时,车辆驱动模式判定单元84判定将驱动模式设置为4WD模式。当车辆驱动模式判定单元84基于每个车轮速度Nr而判定前轮和后轮之间的转速差超过预定值时,车辆驱动模式判定单元84判定将驱动模式设置为4WD模式。
[0065]4WD驱动力计算单元86基于来自各种传感器的输入信号来计算所述前轮与后轮之间的驱动力的最佳分配。4WD驱动力计算单元86根据诸如节气门打开度0th和发动机转速Ne的信号来计算发动机转矩Te,并计算车辆的前轮和后轮之间的驱动力的分配,使得确保最大加速性能。当4WD驱动力计算单元86基于例如节气门打开度Qth、车速V、每个车轮速度Nr等而判定驾驶员的操作状态和车辆的驱动力的变化是稳定的,4WD驱动力计算单元86减少至后轮14的驱动力的分配。因此,通过使车辆处于接近前轮驱动模式的条件,改进了燃料经济性。4WD驱动力计算单元86减少至后轮14的驱动力的分配以防止在例如低速转弯时的急弯刹车现象。当车辆驱动模式判定单元84判定将车辆的驱动模式设置为2WD_d模式时,至后轮14的驱动力的分配变为零。
[0066]执行器输出指令单元88将指令信号输出到第一执行器47(Fr执行器)、第二执行器65(Rr执行器)和电磁螺线管,从而建立由车辆驱动模式判定单元84和4WD驱动力计算单元86计算出的驱动状态。第一执行器47在第一离合器36的接合状态和释放状态之间改变。第二执行器65(Rr执行器)在第二离合器54的接合状态和释放状态之间改变。电磁螺线管控制由联轴器22传递的转矩。当例如,车辆驱动模式判定单元84判定将驱动模式设置为2胃0_(1模式时,执行器输出指令单元88释放第一离合器36和第二离合器54,并且将用于将由联轴器22传递的转矩设定到零的命令输出至第一执行器47、第二执行器65和电磁螺线管。当车辆以由4WD驱动力计算单元86计算出的驱动力的分配在4WD模式下行驶时,执行器输出指令单元88接合第一离合器36及第二离合器54,并且将用于控制由联轴器22传递的转矩的命令输出至第一执行器47、第二执行器65和电磁螺线管,使得车辆的前轮和后轮之间的驱动力的分配变成计算出的值。
[0067]故障诊断控制单元90检测用于转换四轮驱动车辆8的驱动状态的系统的异常。故障诊断控制单元90在例如当电源接通时对电子控制单元80的通信状态等进行自检。此外,故障诊断控制单元90通过向第一执行器47、第二执行器65和电磁螺线管通电流来判定第一执行器47、第二执行器65和电磁螺线管中的各个是否正常操作。当已经检测到异常时,故障诊断控制单元90将关于异常的信息传递到显示系统控制ECU 92。
[0068]显示系统控制ECU 92在功能上包括设置在车载显示器95上的控制指示四轮驱动车辆8的驱动状态(根据本发明的断开机构的操作状态)的显示的显示控制单元94。显示控制单元94通过使用设置在车载显示器95上的车辆模型图像96,基于来自车辆驱动模式判定单元84、4WD驱动力计算单元86和故障诊断控制单元90的信息片,来显示第一离合器36和第二离合器54的操作状态。第一离合器36和第二离合器54是根据本发明的断开机构的一个例子。在图2所示的车辆模型图像96中,构成发动机10与前轮12和后轮14两者之间的动力传递路径的旋转元件示出为多个段。在本实施例中,在车辆在第一离合器36和第二离合器54被释放的状态下行驶的2WD_d模式下,构成第二旋转构件34和第三旋转构件50之间的动力传递路径的、包括传动轴20在内的各个旋转元件的旋转停止。因此,车辆模型图像96配置成允许驾驶员能够随时识别每个旋转元件的旋转状态。换句话说,每个旋转元件的旋转状态是作为根据本发明的断开机构的一个例子的第一离合器36和第二离合器54中的每个的操作状态。在下文中,将描述由显示控制单元94显示各个旋转元件的旋转状态的显示模式。即,将描述各个旋转元件的旋转状态(即,断开机构的操作状态)显示在车载显示器95的车辆模型图像96上的显示模式。
[0069 ]图3A至图3C各示出车辆模型图像96的一个模式。例如,如图3A所示,车辆模型图像96由表示旋转元件的多个段组成,并且通过这些段的点亮/非点亮状态来显示断开机构的操作状态。在图3A到图3C中,段100示意性地表示前轮12,段102示意性地表示后轮14,段104示意性地表示前轮12的车桥26,段106示意性地表示将前轮联接至后轮的联接轴,而段108示意性地表示后轮车桥周围的动力传递元件。在4WD模式下后轮车桥周围的动力传递元件旋转,并且当车辆在断开模式下行驶时,这些动力传递元件中的每个的旋转通过中断至其的动力传递而停止。在图3B所示的车载显示器95中涂黑的部分在车载显示器95上处于点亮状态。这指示,对应于点亮段的旋转元件处于旋转状态。而在图3B所示的车载显示器95中的白色部分处于非点亮状态。这指示,对应于非点亮段的旋转元件处于非旋转状态。图3B示出车辆在2WD_d模式下行驶的状态。右和左前轮100、车桥104及后轮102处于点亮状态。以这种方式,前轮100和车桥104处于点亮状态的状态指示,从发动机10到前轮12的动力传递路径处于动力传递状态或旋转状态。另一方面,右和左后轮102的车桥上的动力传递元件108和联接轴106(参照图3A)处于非点亮状态,所以动力传递元件108和联接轴106未被显示。这指示构成第一离合器36和第二离合器54之间的动力传递路径的旋转元件中的每个的旋转都通过释放第一离合器36和第二离合器54而停止的状态。也就是说,这指示这样的状态,其中,构成第一离合器36和第二离合器54之间的动力传递路径的旋转元件中的每个的旋转都通过从前轮侧和后轮侧中断旋转元件而停止。构成第一离合器36和第二离合器54之间的动力传递路径的旋转元件例如包括第二旋转构件34、从动小齿轮40、传动轴20、驱动小齿轮48和第三旋转构件50。以这种方式,通过不点亮(不显示)通过中断至其的动力传递而停止其旋转的旋转元件,容易地允许驾驶员识别处于旋转状态的旋转元件和旋转停止的旋转元件。另外,为了使驾驶员容易理解车辆在2WD_d模式下行驶,文本“FF模式(断开的两轮驱动模式)”在前轮100和后轮102之间显示。上述旋转元件中的每个的旋转通过作为释放第一离合器36和第二离合器54的结果而从发动机10和后轮14中断旋转元件中的每个而停止的状态是根据本发明的断开模式的一个例子。
[0070]图3C示出了通过接合第一离合器36和第二离合器54而使驱动模式转换成4WD模式(4WD系统操作)的状态。图3C中,所有的旋转元件,S卩,右和左前轮100、车桥104、右和左后轮102、在右和左后轮102的车桥上的动力传递元件108和将前后轮侧联接的联接轴106处于点亮状态。这指示,构成发动机10和前轮12之间的动力传递路径的旋转元件处于动力传递状态或旋转状态。这还指示,构成发动机10 (或分动器18)与后轮14之间的动力传递路径的旋转元件处于动力传递状态或旋转状态。以这种方式,通过点亮车桥104、联接轴106和动力传递元件108,容易地允许驾驶员识别四轮驱动车辆8处于4WD模式。另外,当指示
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