專利名稱：車輛動(dòng)態(tài)控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)設(shè)備，其用在一種機(jī)動(dòng)車上，該機(jī)動(dòng)車帶有車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)系統(tǒng)，其通過(guò)對(duì)至少一個(gè)車輪的制動(dòng)力實(shí)施控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛橫擺運(yùn)動(dòng)的控制；機(jī)動(dòng)車還帶有一種差動(dòng)限制裝置，其能限制前后輪軸和/或左右輪軸之間的差動(dòng)，更具體來(lái)講，本發(fā)明涉及這樣的技術(shù)方案對(duì)差動(dòng)受限狀態(tài)與差動(dòng)自由狀態(tài)下的車輛動(dòng)態(tài)控制技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。
背景技術(shù)：
近些年來(lái)，現(xiàn)有技術(shù)中已出現(xiàn)和發(fā)展出多種適用于那些采用了差動(dòng)限制控制系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車的車輛動(dòng)態(tài)控制技術(shù)或車輛行為控制技術(shù)，差動(dòng)控制系統(tǒng)能對(duì)各個(gè)差速單元的差速動(dòng)作進(jìn)行限制，其中的差速單元例如為橋間(軸間)差速器和前橋/后橋差速器。在第2000-344077號(hào)日本專利臨時(shí)公開(kāi)文件(下文稱之為“JP2000-344077”)中已公開(kāi)了一種這樣的車輛動(dòng)態(tài)控制設(shè)備，該文件與第00112237.3號(hào)歐洲專利申請(qǐng)相對(duì)應(yīng)，該申請(qǐng)的提交日為2000年6月7日。如公知的那樣，在橋間差速器處于鎖定狀態(tài)時(shí)車輛動(dòng)態(tài)行為的改變與橋間差速器處于自由狀態(tài)時(shí)車輛動(dòng)態(tài)行為的改變存在一定的差異。適當(dāng)考慮到車輛動(dòng)態(tài)行為的變化在差動(dòng)鎖止?fàn)顟B(tài)與差動(dòng)自由狀態(tài)之間的這種差異，JP2000-344077中所公開(kāi)的車輛行為控制裝置可在橋間差速器處于鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，且還屏蔽了對(duì)各個(gè)車輪的制動(dòng)力控制。因而，此時(shí)并非采用適于兩輪驅(qū)動(dòng)(2WD)模式的車輛行為控制，而是必須采用四輪驅(qū)動(dòng)(4WD)模式所特有的車輛行為控制。通常，在橋間差速器被鎖止的4WD模式過(guò)程中，有如下三種方式來(lái)對(duì)車輛的動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行控制。
①第一種方式為在橋間差速器鎖止模式(或在4WD模式)下的車輛動(dòng)態(tài)控制過(guò)程中，對(duì)施加給各個(gè)車輪的制動(dòng)力大小進(jìn)行改變(或者是減小)；②第二種方式為在橋間差速器鎖止模式(或在4WD模式)下的車輛動(dòng)態(tài)控制過(guò)程中，禁止對(duì)各個(gè)車輪實(shí)施制動(dòng)力控制；③第三種方式為在橋間差速器鎖止模式(或在4WD模式)下的車輛動(dòng)態(tài)控制過(guò)程中，在制動(dòng)力控制被抑制的條件下，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。
但是，在橋間差速器被鎖止的4WD模式過(guò)程中，如按照上述的三種方式①、②、和③控制車輛的動(dòng)態(tài)行為，則存在如下的缺點(diǎn)(1)在4WD模式下的車輛動(dòng)態(tài)控制過(guò)程中(換言之，在既執(zhí)行車輛動(dòng)態(tài)控制、又執(zhí)行差動(dòng)限制控制時(shí))，如果按照第一種方式①，只是簡(jiǎn)單地將制動(dòng)力控制中的可控變量(施加到每個(gè)車輪的制動(dòng)力)減小，則就存在這樣可能性不易于使受車輛動(dòng)態(tài)控制影響的車輛橫擺率接近于理想的數(shù)值。一方面，在橋間差速器鎖止模式(或4WD模式)下的車輛動(dòng)態(tài)控制過(guò)程中，減小制動(dòng)力控制中的可控變量將有助于適當(dāng)?shù)匾种圃谲囕v動(dòng)態(tài)控制與四輪驅(qū)動(dòng)控制(差動(dòng)限制控制)之間發(fā)生控制干擾。另一方面，在橋間差速器鎖止模式(或4WD模式)下的車輛動(dòng)態(tài)控制過(guò)程中，減小制動(dòng)力控制中的可控變量則意味著促進(jìn)車輛動(dòng)態(tài)行為穩(wěn)定的能力被不利地降低了，原因在于由于制動(dòng)力在總體上被減小了，車輛動(dòng)態(tài)控制中的可控變量(例如橫擺率或橫擺力矩)被減小了。
(2)按照第二種方式②，在橋間差速器處于鎖止模式(或4WD模式)的車輛動(dòng)態(tài)控制過(guò)程中，制動(dòng)力控制本身被禁止了。因而，實(shí)際上已不可能執(zhí)行可改善車輛動(dòng)態(tài)行為的車輛動(dòng)態(tài)控制動(dòng)作。如果車輛動(dòng)態(tài)行為發(fā)生改變的趨勢(shì)增大—例如當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向不足的趨勢(shì)開(kāi)始擴(kuò)大或過(guò)度轉(zhuǎn)向的趨勢(shì)開(kāi)始發(fā)展時(shí)，由于禁止執(zhí)行制動(dòng)力控制，實(shí)際上就無(wú)法對(duì)車輛行為的改變(例如轉(zhuǎn)向不足或過(guò)度轉(zhuǎn)向的趨勢(shì))進(jìn)行抑制。
(3)按照第三種方式③，在4WD模式下執(zhí)行車輛動(dòng)態(tài)控制的過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出被降低。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的這種降低與車輛動(dòng)態(tài)控制的可控變量(例如橫擺率或橫擺力矩)的變化并無(wú)關(guān)聯(lián)，換言之，與車輛繞車輛坐標(biāo)系統(tǒng)(x、y、z)中z軸的橫擺運(yùn)動(dòng)或擺轉(zhuǎn)并無(wú)關(guān)聯(lián)。因而，實(shí)際上不可能執(zhí)行能改善車輛動(dòng)態(tài)行為的車輛動(dòng)態(tài)控制動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種車輛動(dòng)態(tài)控制設(shè)備，其能消除駕駛員在差動(dòng)自由狀態(tài)下執(zhí)行轉(zhuǎn)彎過(guò)程中可能會(huì)感覺(jué)到的任何不自然的感受(例如意料之外的車輛減速度)，并能抑制在差動(dòng)受限狀態(tài)下執(zhí)行轉(zhuǎn)彎過(guò)程中車輛動(dòng)態(tài)控制與差動(dòng)限制控制之間不利的控制干擾，而且能提高在差動(dòng)受限狀態(tài)下執(zhí)行轉(zhuǎn)彎過(guò)程中對(duì)車輛動(dòng)態(tài)行為的穩(wěn)定能力。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述的、以及其它的目的，提供了一種車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)設(shè)備，其用在帶有一差動(dòng)限制裝置的機(jī)動(dòng)車上，差動(dòng)限制裝置可對(duì)如下的至少一種差速運(yùn)動(dòng)執(zhí)行限制前后輪軸之間的差動(dòng)、以及左右輪軸之間的差動(dòng)，VDC設(shè)備包括一VDC系統(tǒng)，其根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向狀況，獨(dú)立于駕駛員制動(dòng)動(dòng)作地對(duì)至少一個(gè)車輪的制動(dòng)力實(shí)施控制，以便于對(duì)車輛的轉(zhuǎn)彎行為進(jìn)行控制，VDC系統(tǒng)使差動(dòng)受限狀態(tài)時(shí)所采用的VDC啟動(dòng)定時(shí)相比于差動(dòng)自由狀態(tài)下的VDC啟動(dòng)定時(shí)提前，在差動(dòng)受限狀態(tài)下，前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)、與左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)中的至少之一是受限制的，而在差動(dòng)自由狀態(tài)下，前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)與左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)都是允許的。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)設(shè)備，其用在帶有差動(dòng)限制裝置的機(jī)動(dòng)車上，差動(dòng)限制裝置可對(duì)前后輪軸之間差動(dòng)與左右輪軸之間差動(dòng)的至少一種差速運(yùn)動(dòng)執(zhí)行限制，VDC設(shè)備包括一車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)裝置，其用于根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向狀況，獨(dú)立于駕駛員的制動(dòng)動(dòng)作地對(duì)至少一個(gè)車輪的制動(dòng)力實(shí)施控制，以便于對(duì)車輛的轉(zhuǎn)彎行為進(jìn)行控制，且VDC裝置使差動(dòng)受限狀態(tài)時(shí)所采用的VDC啟動(dòng)定時(shí)相比于差動(dòng)自由狀態(tài)下的VDC啟動(dòng)定時(shí)提前，在差動(dòng)受限狀態(tài)下，前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)、與左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)中的至少之一是受限制的，而在差動(dòng)自由狀態(tài)下，前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)與左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)都是允許的。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于對(duì)一種用于對(duì)機(jī)動(dòng)車的轉(zhuǎn)彎行為進(jìn)行控制的方法，該機(jī)動(dòng)車帶有一差動(dòng)限制裝置，差動(dòng)限制裝置可對(duì)前后輪軸之間差動(dòng)與左右輪軸之間差動(dòng)的至少一種差速運(yùn)動(dòng)執(zhí)行限制，該方法包括根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向狀況，獨(dú)立于駕駛員的制動(dòng)動(dòng)作地對(duì)至少一個(gè)車輪的制動(dòng)力執(zhí)行控制，以便于執(zhí)行車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)，利用該控制，可實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛轉(zhuǎn)彎行為的控制；檢測(cè)車輛是處于差動(dòng)受限狀態(tài)、還是處于差動(dòng)自由狀態(tài)，在差動(dòng)受限狀態(tài)下，前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)、與左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)中的至少之一是受限制的，而在差動(dòng)自由狀態(tài)下，前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)與左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)都是允許的；以及，使差動(dòng)受限狀態(tài)時(shí)所采用的VDC啟動(dòng)定時(shí)相比于差動(dòng)自由狀態(tài)下的VDC啟動(dòng)定時(shí)提前。
從下文參照附圖所作的描述，可認(rèn)識(shí)到本發(fā)明其它的目的和特性。


圖1是一個(gè)總體的系統(tǒng)圖，表示了車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)設(shè)備的一種實(shí)施方式，其適用于一種基本驅(qū)動(dòng)模式為后輪驅(qū)動(dòng)模式(2WD模式)的四輪驅(qū)動(dòng)(4WD)車輛；圖2中的流程圖表示了一種車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)邏輯過(guò)程(或一車輛行為控制VBC程序)，該程序由包括在本實(shí)施方式VDC設(shè)備中的一VDC電子控制單元(VDC ECU)內(nèi)執(zhí)行；圖3A和圖3B中的時(shí)序圖分別表示了一種VDC設(shè)備、以及本實(shí)施方式中改進(jìn)的VDC設(shè)備，在前一種VDC設(shè)備中，不論車輛是處于差動(dòng)受限狀態(tài)、還是處于差動(dòng)自由狀態(tài)，VDC啟動(dòng)臨界值都是永久固定的，而在本實(shí)施方式的VDC設(shè)備中，則可根據(jù)車輛是否處于差動(dòng)受限狀態(tài)或差動(dòng)自由狀態(tài)而可變地調(diào)節(jié)或變換VDC啟動(dòng)閾值；圖4是一個(gè)對(duì)比時(shí)序圖，表示了VDC啟動(dòng)閾值固定不變的VDC系統(tǒng)與本實(shí)施方式中改進(jìn)的、其VDC啟動(dòng)閾值可變或可調(diào)的VDC系統(tǒng)的VDC的啟動(dòng)定時(shí)和終止定時(shí)的定時(shí)對(duì)比情況；
圖5是一特征曲線圖，表示了由采用恒定VDC啟動(dòng)閾值的VDC系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的制動(dòng)力特性曲線與本實(shí)施方式的VDC系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的制動(dòng)力特性曲線；圖6是一個(gè)解釋性的視圖，表示了三種情況下軌跡線的對(duì)比結(jié)果，其中的三組軌跡線分別代表在2WD模式下對(duì)過(guò)度轉(zhuǎn)向執(zhí)行抑制的控制過(guò)程中車輛的行駛路線；在4WD模式下由VDC啟動(dòng)閾值可變的本實(shí)施方式VDC系統(tǒng)對(duì)過(guò)度轉(zhuǎn)向執(zhí)行抑制的控制過(guò)程中，車輛的行駛路線；以及在4WD模式下由VDC啟動(dòng)閾值固定的VDC系統(tǒng)對(duì)過(guò)度轉(zhuǎn)向執(zhí)行抑制的控制過(guò)程中，車輛的行駛路線；圖7是一個(gè)解釋性的視圖，表示了三種情況下軌跡線的對(duì)比結(jié)果，其中的三組軌跡線分別代表在2WD模式下對(duì)轉(zhuǎn)向不足執(zhí)行抑制的控制過(guò)程中車輛的行駛路線；在4WD模式下由VDC啟動(dòng)閾值可變的本實(shí)施方式VDC系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)向不足執(zhí)行抑制的控制過(guò)程中，車輛的行駛路線；以及在4WD模式下由VDC啟動(dòng)閾值固定的VDC系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)向不足執(zhí)行抑制的控制過(guò)程中，車輛的行駛路線；圖8中的流程圖表示了車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)程序的一種改型(或一種改型的車輛行為控制VBC程序)，此程序由設(shè)置在本實(shí)施方式VDC設(shè)備中的VDC ECU執(zhí)行；圖9表示了預(yù)定的傳動(dòng)離合器接合力與第一VDC啟動(dòng)閾值β1之間的特征映射圖，該映射圖與圖8中的步驟S22相關(guān)；圖10表示了預(yù)定的差動(dòng)限制離合器接合力與第二VDC啟動(dòng)閾值β2之間的特征映射圖，該映射圖與圖8中的步驟S24和S28相關(guān)。
具體實(shí)施例方式
下面參見(jiàn)附圖—尤其應(yīng)參見(jiàn)圖1，該實(shí)施方式的車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)設(shè)備在圖中被示例性地用在四輪驅(qū)動(dòng)(4WD)車輛中，該車輛采用了一個(gè)傳動(dòng)離合器10和一差動(dòng)限制離合器7，且其基本驅(qū)動(dòng)模式為后輪驅(qū)動(dòng)模式。
從圖1可見(jiàn)，傳動(dòng)離合器10可起到差動(dòng)限制裝置的作用，其對(duì)左前輪15和右前輪16的前輪軸與左后輪8和右后輪9的后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限制。在允許前后車輪之間出現(xiàn)速度差的差動(dòng)自由狀態(tài)(在傳動(dòng)離合器10分離開(kāi)的狀態(tài))下，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出(驅(qū)動(dòng)扭矩)是這樣來(lái)進(jìn)行傳遞的動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)1經(jīng)一變速箱2和一后傳動(dòng)軸3傳遞給一后差速器4，然后再經(jīng)左后驅(qū)動(dòng)半軸5和右后驅(qū)動(dòng)半軸6傳遞到左后輪8和右后輪9，這樣就實(shí)現(xiàn)了一種后輪驅(qū)動(dòng)模式(2WD模式)，在該模式下，前后輪軸之間的差動(dòng)是允許的。
在前后輪軸之間的速差受到限制的差動(dòng)受限狀態(tài)(或當(dāng)傳動(dòng)離合器10處于接合狀態(tài))時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的部分功率輸出(驅(qū)動(dòng)扭矩)經(jīng)后傳動(dòng)軸3、后差速器4、以及后半軸5和6而傳遞到兩個(gè)后輪8和9上。與此同時(shí)，剩余的驅(qū)動(dòng)扭矩則通過(guò)一前傳動(dòng)軸11傳遞給前差速器12，然后再經(jīng)過(guò)左前半軸13和右前半軸14而傳遞給左前車輪15和右前車輪16，從而就實(shí)現(xiàn)了一種四輪驅(qū)動(dòng)模式(4WD模式)，在該模式下，前輪軸與后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)受到限制。
在兩后半軸5和6之間設(shè)置了差動(dòng)限制離合器7—確切來(lái)講，其是一個(gè)后差動(dòng)限制離合器。差動(dòng)限制離合器7作為一差動(dòng)限制裝置，其可對(duì)左后車輪8的左后輪軸(左后半軸5)與一右后輪軸(右后半軸6)之間的差速運(yùn)動(dòng)執(zhí)行限制。如果差動(dòng)限制離合器7完全接合著，則后差速器4的差速作用就被禁止了，從而將后差速器4設(shè)定在差動(dòng)鎖止?fàn)顟B(tài)，在該狀態(tài)中，左后輪8與右后輪9之間的速度差受到限制，或者也即為左右輪之間的速差很小。與此相反，如果將差動(dòng)限制離合器7分離開(kāi)，則就允許后差速器4發(fā)揮差速作用，因而將后差速器4設(shè)定在差動(dòng)解鎖狀態(tài)(差動(dòng)自由狀態(tài))，在該狀態(tài)下，允許左后輪8與右后輪9之間出現(xiàn)速度差，因而，在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，左右輪之間會(huì)產(chǎn)生顯著的速差。
在圖1所示的、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的VDC設(shè)備中，采用了一個(gè)四通道制動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)作為所述的制動(dòng)力控制系統(tǒng)，其可對(duì)各個(gè)車輪制動(dòng)缸(即左前、右前、左后、右后車輪制動(dòng)缸17、18、19和20)的液壓制動(dòng)力實(shí)施相互獨(dú)立的調(diào)節(jié)，其中的四通道制動(dòng)控制系統(tǒng)例如是用于實(shí)現(xiàn)防滑控制的四通道ABS系統(tǒng)、或用于實(shí)現(xiàn)牽引力控制的四通道牽引控制系統(tǒng)。利用一VDC液壓調(diào)整單元(簡(jiǎn)稱為VDC液壓?jiǎn)卧?21，不論駕駛員是否踩下制動(dòng)踏板，都對(duì)左前、右前、左后、右后車輪制動(dòng)缸的壓力執(zhí)行相互獨(dú)立的調(diào)節(jié)，其中的VDC液壓?jiǎn)卧徊贾迷谝恢苿?dòng)主缸(圖中未示出)與各個(gè)車輪制動(dòng)缸17-20之間。
一個(gè)4WD/差動(dòng)電子控制單元或傳動(dòng)/差動(dòng)電子控制單元(4WD/DIFF ECU)22基本上是由一微計(jì)算機(jī)組成的。4WD/DIFFECU22包括一輸入/輸出接口(I/O)、存儲(chǔ)器(RAM和ROM)、以及一微處理器或一中央處理單元(CPU)。4WD/DIFF ECU22的輸入/輸出接口(I/O)從車輛的各個(gè)開(kāi)關(guān)和傳感器接收輸入信息，其中的各個(gè)開(kāi)關(guān)和傳感器也就是指左前、右前、左后、右后車輪的速度傳感器25-28、驅(qū)動(dòng)模式選擇開(kāi)關(guān)(簡(jiǎn)稱為模式選擇開(kāi)關(guān))29、以及一后差速鎖開(kāi)關(guān)(簡(jiǎn)稱為差速鎖開(kāi)關(guān))30。左前車輪速度傳感器25和右前車輪速度傳感器26位于對(duì)應(yīng)的兩個(gè)前輪15、16處，用于檢測(cè)左前輪速度VwFL和右前輪速度VwFR。左后輪速度傳感器27和右后輪速度傳感器28位于對(duì)應(yīng)的兩個(gè)后輪8、9處，用于檢測(cè)左后輪速度VwRL和右后輪速度VwRR。模式選擇開(kāi)關(guān)29作為一人機(jī)操作界面。模式選擇開(kāi)關(guān)29被設(shè)置在易于由駕駛員進(jìn)行操作的位置上，例如被布置在汽車上帶有指示儀表的儀表盤(pán)上、或者儀表板組件上。駕駛員對(duì)模式選擇開(kāi)關(guān)29執(zhí)行人工操作，以便于在一兩輪驅(qū)動(dòng)(2WD)模式、一自動(dòng)模式(或一主動(dòng)的扭矩分割模式)、以及一強(qiáng)制四驅(qū)(4WD)模式之間進(jìn)行相互切換。如果利用模式選擇開(kāi)關(guān)29手動(dòng)地選擇了2WD模式，則4WD/DIFF ECU22的接口輸出電路就會(huì)向傳動(dòng)離合器10發(fā)出一個(gè)指令信號(hào)，以使傳動(dòng)離合器10分離開(kāi)，這樣就實(shí)現(xiàn)了2WD模式(后輪驅(qū)動(dòng)模式)。如果利用模式選擇開(kāi)關(guān)29手動(dòng)地選擇了自動(dòng)模式(扭矩分割模式)，則4WD/DIFF ECU22的接口輸出電路就向傳動(dòng)離合器10發(fā)出一個(gè)指令信號(hào)，以便于根據(jù)前后輪之間的速差適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)傳動(dòng)離合器10接合力的大小，從而可改變輸送給前輪軸的驅(qū)動(dòng)扭矩與輸送給后輪軸的驅(qū)動(dòng)扭矩之間的分配比例，這樣就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)模式(主動(dòng)的扭矩分割模式)，其中的前后輪速差例如體現(xiàn)為加速時(shí)滑動(dòng)程度。與此相反，當(dāng)利用模式選擇開(kāi)關(guān)29手動(dòng)地選擇了強(qiáng)制4WD模式時(shí)，4WD/DIFF ECU22的接口輸出電路就向傳動(dòng)離合器10發(fā)出一個(gè)指令信號(hào)，以使傳動(dòng)離合器10完全接合，從而實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)制4WD模式。差速鎖開(kāi)關(guān)30也可作為一人機(jī)操作界面。差速鎖開(kāi)關(guān)30被設(shè)置在易于由駕駛員進(jìn)行操作的位置上，例如被布置在汽車上帶有指示儀表的儀表盤(pán)上、或者儀表板組件上。如果手動(dòng)打開(kāi)差速鎖開(kāi)關(guān)30，則差動(dòng)限制離合器7就被完全接合，從而禁止了后差速器4的差速作用，這樣就將后差速器4保持在差動(dòng)鎖止?fàn)顟B(tài)，在該狀態(tài)下，不允許兩后輪8和9之間出現(xiàn)速差。
一車輛動(dòng)態(tài)控制電子單元(VDC ECU)23基本上是由一微計(jì)算機(jī)組成的。從圖1中的系統(tǒng)圖可看出，VDC ECU23與4WD/DIFFECU22通過(guò)一雙向通信線路33保持電連接，以便于實(shí)現(xiàn)相互通信。此外，VDC ECU23通過(guò)一數(shù)據(jù)傳輸線路(一雙向通信線路)與VDC液壓?jiǎn)卧?1保持電連接，以便于實(shí)現(xiàn)相互通信。VDC ECU23包括一輸入/輸出接口(I/O)、存儲(chǔ)器(RAM和ROM)、以及一微處理器或中央處理單元(CPU)。VDC ECU23的輸入/輸出接口(I/O)從車輛上的一些傳感器、以及4WD/DIFF ECU22接收輸入信息，其中的傳感器即為橫擺率傳感器31和轉(zhuǎn)向角度傳感器32，來(lái)自于4WD/DIFFECU22的信息是關(guān)于各個(gè)車輪的速度VwFL、VwFR、VwRL以及VwRR，并涉及傳動(dòng)離合器10處于何種狀態(tài)、后差速器4處于何種狀態(tài)。VDCECU23的輸入/輸出接口(I/O)還從VDC液壓?jiǎn)卧?1接收輸入信息，該信息表征的是四個(gè)車輪制動(dòng)器的受控變量。事實(shí)上，四個(gè)車輪制動(dòng)器的受控變量是由設(shè)置在VDC液壓?jiǎn)卧?1中的壓力傳感器檢測(cè)到的。設(shè)置橫擺率傳感器31是為了對(duì)橫擺率(實(shí)際橫擺率φ)進(jìn)行檢測(cè)，該橫擺率是由于有一橫擺力矩作用到車輛上而產(chǎn)生的。轉(zhuǎn)向角度傳感器32被用來(lái)檢測(cè)方向盤(pán)(圖中未示出)的轉(zhuǎn)向角δ。VDC ECU23的處理器基于來(lái)自轉(zhuǎn)向角度傳感器32的輸入信息(其代表轉(zhuǎn)向角δ)、來(lái)自于VDC液壓?jiǎn)卧?1的輸入信息計(jì)算或估算出一個(gè)理想的橫擺率φ*，其中，VDC液壓?jiǎn)卧?1的輸入信息是關(guān)于四個(gè)車輪制動(dòng)器的受控變量的。VDC ECU23的處理器將實(shí)際橫擺率φ與預(yù)期的橫擺率φ*進(jìn)行比較，從而用算術(shù)方法求出或?qū)С鰧?shí)際橫擺率φ與理想橫擺率φ*之間的橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)，其中，實(shí)際橫擺率φ是基于由橫擺率傳感器31檢測(cè)到的橫擺率信息獲得的，而預(yù)期的橫擺率φ*則是基于轉(zhuǎn)向角δ以及各個(gè)車輪制動(dòng)器的受控變量計(jì)算出或估算出的。在VDC ECU23的處理器中，還執(zhí)行一項(xiàng)檢查工作，以判斷橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)是否超過(guò)一VDC啟動(dòng)閾值(α，β)，下文將參照?qǐng)D2中的流程圖對(duì)此作詳細(xì)的描述。如果橫擺率偏差Δφn超過(guò)了VDC啟動(dòng)閾值，VDCECU23就接合或啟用車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)功能，以便于能觸發(fā)車輛動(dòng)態(tài)控制。與此相反，如果橫擺率偏差Δφn小于或等于VDC啟動(dòng)閾值，VDC ECU21就斷開(kāi)或停止車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)功能，從而禁止了車輛的動(dòng)態(tài)控制。在圖示實(shí)施方式的VDC設(shè)備中，車輛動(dòng)態(tài)控制是按照如下的步驟實(shí)現(xiàn)的。
首先，在VDC ECU23的處理器內(nèi)，基于橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)計(jì)算確定出左前、右前、左后、以及右后車輪制動(dòng)缸所需的壓力。而后，VDC ECU23的輸出接口向VDC液壓?jiǎn)卧?1輸出一些指令信號(hào)，這些指令信號(hào)與所計(jì)算出的左前、右前、左后、以及右后車輪制動(dòng)缸所需壓力值相對(duì)應(yīng)，從而可基于這些指令信號(hào)對(duì)車輪制動(dòng)缸的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而減小橫擺率偏差Δφn。與此同時(shí)，在車輛動(dòng)態(tài)控制的過(guò)程中，VDC ECU23的輸出接口還通過(guò)雙向通信線路34向發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元(ENG.ECU)24發(fā)送一指令信號(hào)，從而可利用斷油操作或減小節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的方法漸減地補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。
下面參見(jiàn)圖2，圖中表示了由該實(shí)施方式VDC設(shè)備中包括的VDCECU23的處理器所執(zhí)行的車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)程序。該VDC程序的執(zhí)行方式為由時(shí)間觸發(fā)的間斷程序，每隔預(yù)定的采樣時(shí)間間隔就觸發(fā)該程序一次。
在步驟S1，執(zhí)行檢查操作，從而基于4WD/DIFF ECU22的輸入信息(該信息表達(dá)的是傳動(dòng)離合器10處于何種狀態(tài))判斷4WD/DIFFECU22是否產(chǎn)生出一個(gè)使傳動(dòng)離合器10完全接合的指令信號(hào)。如果步驟S1的結(jié)論是肯定的(YES)—也就是說(shuō)輸出了使傳動(dòng)離合器10完全接合的指令信號(hào)，則程序就從步驟S1進(jìn)行到步驟S3。與此相反，如果步驟S1的結(jié)論是否定的(NO)—也就是說(shuō)沒(méi)有輸出使傳動(dòng)離合器10完全接合的指令信號(hào)，則程序從步驟S1轉(zhuǎn)到步驟S2。
在步驟S2中，執(zhí)行檢查操作，從而基于來(lái)自于4WD/DIFF ECU22的輸入信息(該信息表達(dá)的是后差速器4處于何種狀態(tài))判斷4WD/DIFF ECU22是否產(chǎn)生出一個(gè)使差動(dòng)限制離合器7完全接合(也就是說(shuō)，為后差動(dòng)鎖止模式)的指令信號(hào)。如果步驟S2的結(jié)論是肯定的(YES)—也就是說(shuō)存在使差動(dòng)限制離合器7完全接合的指令信號(hào)，程序就從步驟S2進(jìn)行到步驟S3。與此相反，如果步驟S2的結(jié)果是否定的(NO)—也就是說(shuō)不存在使差動(dòng)限制離合器7完全接合的指令信號(hào)，則程序從步驟S2轉(zhuǎn)到步驟S4。
在步驟S3中，將一個(gè)適于差動(dòng)受限狀態(tài)的VDC啟動(dòng)閾值β設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值，將該數(shù)值與計(jì)算所得的橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)進(jìn)行比較，并以其作為啟用車輛動(dòng)態(tài)控制的判據(jù)。在步驟S3之后，主程序返回。需要指出的是適用于差動(dòng)受限狀態(tài)的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)被預(yù)先確定為相對(duì)小于適用于差動(dòng)自由狀態(tài)的正常VDC啟動(dòng)閾值α。在圖示實(shí)施方式的VDC設(shè)備中，按照如下的公式來(lái)預(yù)定適于差動(dòng)受限狀態(tài)相的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)β＝0.4×α如果步驟S1的結(jié)論是否定的(NO)，且步驟S2的結(jié)論也是否定的(NO)，也就是說(shuō)在前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)處于不受限狀態(tài)、且左后和右后輪軸的差速運(yùn)動(dòng)也處于自由狀態(tài)的條件下，則在步驟S4中，將適于差動(dòng)自由狀態(tài)的通常的VDC啟動(dòng)閾值α設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值。在步驟S4之后，主程序返回。
在差動(dòng)限制離合器7和傳動(dòng)離合器10均被分離開(kāi)的差動(dòng)自由狀態(tài)—即在后輪驅(qū)動(dòng)模式(2WD模式)中，圖2所示的VDC程序是從步驟S1經(jīng)步驟S2到達(dá)步驟S4。因而，在步驟S4中，適于差動(dòng)自由狀態(tài)的正常VDC啟動(dòng)閾值α被設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值。在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，可基于計(jì)算出的橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)計(jì)算或估算出車輛的轉(zhuǎn)向不足度或過(guò)度轉(zhuǎn)向度。如果橫擺率的偏差Δφn(＝φ-φ*)超過(guò)適于差動(dòng)自由狀態(tài)的正常VDC啟動(dòng)閾值α—例如當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向不足的趨勢(shì)開(kāi)始增大、或汽車過(guò)度轉(zhuǎn)向的趨勢(shì)開(kāi)始增大時(shí)，VDC功能就被啟用，因而啟動(dòng)了車輛動(dòng)態(tài)控制，這樣就可以利用反饋控制使實(shí)際橫擺率φ接近于所需的橫擺率φ*。
舉例來(lái)講，當(dāng)在光滑路面上執(zhí)行變道行駛的過(guò)程中—具體來(lái)講在2WD模式下向右側(cè)變道的過(guò)程中(見(jiàn)圖6中的左半部分)，VDCECU23的處理器基于橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)計(jì)算或估算出車輛過(guò)度轉(zhuǎn)向的程度。如果VDC ECU23的處理器判斷出車輛出現(xiàn)過(guò)度轉(zhuǎn)向的趨勢(shì)很大，VDC ECU23就根據(jù)車輛過(guò)度轉(zhuǎn)向的程度執(zhí)行操作而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，這樣就可以提高變道動(dòng)作的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，為了基于車輛過(guò)度轉(zhuǎn)向的程度產(chǎn)生出一個(gè)趨于使車輛在降低車輛過(guò)度轉(zhuǎn)向趨勢(shì)的方向(在圖6的俯視圖中看，該方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?上轉(zhuǎn)動(dòng)的橫擺力矩(過(guò)度轉(zhuǎn)向抑制力矩)，要對(duì)作用在各個(gè)車輪上的制動(dòng)力實(shí)施適當(dāng)?shù)目刂?。可從圖6中的左半部分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，該圖表示了抑制過(guò)度轉(zhuǎn)向的控制(在2WD模式中，在車輛過(guò)度轉(zhuǎn)向條件下執(zhí)行的車輛動(dòng)態(tài)控制)，作為施加過(guò)度轉(zhuǎn)向抑制力矩的一種示例，可在轉(zhuǎn)動(dòng)較快的兩外側(cè)車輪中的前輪上施加一個(gè)執(zhí)行過(guò)度轉(zhuǎn)向抑制控制所需的制動(dòng)力。作為該方案的替代，也可在各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)較快的外側(cè)車輪上施加執(zhí)行過(guò)度轉(zhuǎn)向抑制控制所需的制動(dòng)力。
當(dāng)在光滑路面上執(zhí)行轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中—具體而言在2WD模式下向右轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中(見(jiàn)圖7中的左半部分)，如果VDC ECU23的處理器基于橫擺率的偏差Δφn(＝φ-φ*)判斷出車輛轉(zhuǎn)向不足的趨勢(shì)很大，則VDC ECU23就根據(jù)車輛轉(zhuǎn)向不足的程度對(duì)施加到各個(gè)車輪上的制動(dòng)力執(zhí)行適當(dāng)?shù)目刂?，以便于產(chǎn)生一個(gè)橫擺力矩(抑制轉(zhuǎn)向不足的力矩)，從而趨于使車輛在可降低轉(zhuǎn)向不足趨勢(shì)的方向(在圖7的俯視圖中，該方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?上旋轉(zhuǎn)?？蓮膱D7中的左半部分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，該圖表示了抑制轉(zhuǎn)向不足的控制(在2WD模式中，在車輛轉(zhuǎn)向不足條件下執(zhí)行的車輛動(dòng)態(tài)控制)，作為施加轉(zhuǎn)向不足抑制力矩的一種示例，可在轉(zhuǎn)動(dòng)較慢的內(nèi)側(cè)車輪中的后輪上施加一個(gè)執(zhí)行轉(zhuǎn)向不足抑制控制所需的制動(dòng)力。作為該方案的替代，也可在轉(zhuǎn)動(dòng)較慢的內(nèi)側(cè)車輪上施加執(zhí)行轉(zhuǎn)向不足抑制控制所需的制動(dòng)力。
在設(shè)定適于后輪驅(qū)動(dòng)模式(2WD，即差動(dòng)自由狀態(tài))的上述正常VDC啟動(dòng)閾值α?xí)r，為了消除駕駛員所能感受到的任何不自然感覺(jué)，正常的VDC啟動(dòng)閾值α包含一個(gè)靜帶，VDC控制系統(tǒng)實(shí)際上將不對(duì)這一區(qū)域作出響應(yīng)，其中的不適感受例如是意料之外的車輛減速度，當(dāng)VDC控制系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，在2WD模式中執(zhí)行轉(zhuǎn)彎操作的過(guò)程中，如VDC啟動(dòng)定時(shí)不按照需要提前，則就會(huì)出現(xiàn)意料之外的減速度。出于上述的原因，正常VDC啟動(dòng)閾值α被預(yù)先設(shè)定為相對(duì)大于與差動(dòng)受限狀態(tài)相適應(yīng)的VDC啟動(dòng)閾值β，用于防止出現(xiàn)不良的擺動(dòng)。
從上文可看出，根據(jù)該實(shí)施方式的VDC設(shè)備，可執(zhí)行圖2所示的VDC程序，且只有在差動(dòng)受限狀態(tài)中，較小的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)才被設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值，在差動(dòng)受限狀態(tài)中，利用接合著的傳動(dòng)離合器10，對(duì)前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限制；或者是利用接合著的差動(dòng)限制離合器7，對(duì)左后輪軸與右后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限制，這樣，受控變量(實(shí)際橫擺率φ)顯著偏離理想值(所需的橫擺率φ*)的趨勢(shì)就會(huì)增大。因而，由于在差動(dòng)自由狀態(tài)下相對(duì)較高的VDC啟動(dòng)閾值α被確定為最終的VDC啟動(dòng)閾值，所以，在差動(dòng)自由狀態(tài)下執(zhí)行轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中，可防止車輛動(dòng)態(tài)控制在不合適的較早時(shí)刻啟動(dòng)，因而可有效地消除不自然的感受，該不自然感受例如是意料之外的車輛減速度，駕駛員可能會(huì)經(jīng)受這樣的不自然感受。換言之，由于在差動(dòng)受限狀態(tài)下，相對(duì)較低的VDC啟動(dòng)閾值β被確定為最終的VDC啟動(dòng)閾值，所以會(huì)適當(dāng)?shù)靥崆傲塑囕v動(dòng)態(tài)控制的啟動(dòng)時(shí)刻，因而，在差動(dòng)受限狀態(tài)下進(jìn)行轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中，能有效地抑制車輛動(dòng)態(tài)控制與差動(dòng)限制控制之間出現(xiàn)的不良控制干擾，而且提高了在差動(dòng)受限狀態(tài)下執(zhí)行轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中促使車輛動(dòng)態(tài)行為穩(wěn)定的能力。
在傳動(dòng)離合器10被接合上的差動(dòng)受限狀態(tài)中—即在前后輪軸之間的差動(dòng)受限狀態(tài)中，圖2中的VDC程序從步驟S1到步驟S3。因而，在步驟S3中，適于差動(dòng)受限狀態(tài)的、較低的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)被設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值。
在另一方面，在差動(dòng)限制離合器7被接合上的差動(dòng)受限狀態(tài)中—即左后和右后輪軸之間的差動(dòng)受限狀態(tài)中，圖2中的VDC程序是從步驟S1經(jīng)步驟S2到步驟S3。最后，在步驟S3中，適于差動(dòng)受限狀態(tài)的、較低的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)被設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值。
如果在執(zhí)行轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中，車輛轉(zhuǎn)向不足的趨勢(shì)、或過(guò)度轉(zhuǎn)向的趨勢(shì)開(kāi)始增大，則VDC ECU23中的處理器就基于橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)估計(jì)出轉(zhuǎn)向不足的程度或過(guò)度轉(zhuǎn)向的程度。一旦橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)超過(guò)了適于差動(dòng)受限狀態(tài)的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)，則車輛動(dòng)態(tài)控制就很容易地迅速發(fā)揮作用，換言之，在車輛出現(xiàn)輕微轉(zhuǎn)向不足趨勢(shì)或輕微過(guò)度轉(zhuǎn)向趨勢(shì)時(shí)，可按照一定方式快速地啟動(dòng)車輛的動(dòng)態(tài)控制，從而能正確地快速調(diào)整作用到各個(gè)車輪上的制動(dòng)力，并能適當(dāng)?shù)亟档桶l(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，這樣就可以利用反饋控制使實(shí)際橫擺率φ接近于所需的橫擺率φ*。
下面將參照?qǐng)D3A-3B、圖4、以及圖5中的時(shí)序圖對(duì)一些控制特性曲線和制動(dòng)力特性曲線的對(duì)比結(jié)果作更為詳細(xì)的描述，其中的控制特性曲線包括VDC啟動(dòng)定時(shí)和終止定時(shí)，制動(dòng)力特性曲線是指受車輛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)執(zhí)行VDC控制的車輪的制動(dòng)力特性曲線，結(jié)果對(duì)比是在兩種系統(tǒng)之間進(jìn)行的(i)根據(jù)本實(shí)施方式的、經(jīng)過(guò)改進(jìn)的VDC系統(tǒng)，其可執(zhí)行圖2中的VDC程序，且采用了可變的VDC啟動(dòng)閾值(α，β)；以及(ii)采用固定VDC啟動(dòng)閾值α的VDC系統(tǒng)。
如圖3A所示，假定4WD/DIFF ECU22的輸出接口在時(shí)刻t0處發(fā)出了一個(gè)使差動(dòng)限制離合器7完全接合的指令信號(hào)(ON信號(hào))，這樣就使后差速器4的工作模式在t0時(shí)刻從差動(dòng)自由狀態(tài)變換到差動(dòng)鎖止?fàn)顟B(tài)，且4WD/DIFF ECU22的輸出接口在時(shí)刻t4發(fā)出了一個(gè)使差動(dòng)限制離合器7分離開(kāi)的指令信號(hào)(OFF信號(hào))，從而在t4時(shí)刻將后差速器4的工作模式從差動(dòng)鎖止?fàn)顟B(tài)變回到差動(dòng)自由狀態(tài)。如圖3B中的實(shí)線所示，對(duì)于本發(fā)明實(shí)施方式中采用可變VDC啟動(dòng)閾值(α，β)的VDC系統(tǒng)，在t0時(shí)刻，最終的VDC啟動(dòng)閾值被從適于差動(dòng)自由狀態(tài)的正常VDC啟動(dòng)閾值α變換到適于差動(dòng)受限狀態(tài)的啟動(dòng)閾值β(＜α)，并在t4時(shí)刻，最終的VDC啟動(dòng)閾值又被從VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)變回到正常的VDC啟動(dòng)閾值α。與此相反，如圖3B中的虛線所示，對(duì)于采用相對(duì)較高的固定VDC啟動(dòng)閾值α的VDC系統(tǒng)，最終的VDC啟動(dòng)閾值永久保持在固定的數(shù)值—正常的VDC啟動(dòng)閾值α。
如圖4中的實(shí)線所示，對(duì)于本實(shí)施方式中采用可變VDC啟動(dòng)閾值的VDC設(shè)備，可根據(jù)車輛是處于差動(dòng)自由狀態(tài)或差動(dòng)受限狀態(tài)而將VDC啟動(dòng)閾值在較高的VDC啟動(dòng)閾值α與較低的VDC啟動(dòng)閾值β之間進(jìn)行切換，如果在t1時(shí)刻橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)超過(guò)了適于差動(dòng)受限狀態(tài)的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)，VDC ECU23的處理器就判斷出車輛出現(xiàn)了輕微的轉(zhuǎn)向不足趨勢(shì)或轉(zhuǎn)向過(guò)度趨勢(shì)。結(jié)果就是，在t1時(shí)刻，VDC功能被接合(engage)，從而能快速地啟動(dòng)車輛動(dòng)態(tài)控制。由于將最終的VDC啟動(dòng)閾值設(shè)定為相對(duì)較低的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)，所以在相對(duì)較早的時(shí)刻(在時(shí)刻t1)就啟動(dòng)了車輛動(dòng)態(tài)控制。因而，橫擺率偏差Δφn將迅速收斂到零(見(jiàn)圖4中實(shí)線所示的、位于t3時(shí)刻處的下降曲線)。因而，可以在相對(duì)較早的時(shí)刻(t3時(shí)刻)迅速終止車輛動(dòng)態(tài)控制過(guò)程。
與上述的情況相反，如圖4中的虛線所示，對(duì)于采用固定VDC啟動(dòng)閾值的VDC系統(tǒng)，如果在較晚(相比于時(shí)刻t1而言)的時(shí)刻t2處橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)超過(guò)了正常的VDC啟動(dòng)閾值α(＞β)，則VDC ECU23中的處理器就判斷出車輛具有強(qiáng)烈的轉(zhuǎn)向不足趨勢(shì)或過(guò)度轉(zhuǎn)向趨勢(shì)。結(jié)果就是，VDC功能在時(shí)刻t2被接合(起作用)。這也就是說(shuō)，由于固定的VDC啟動(dòng)閾值α(＞β)相對(duì)較高，所以車輛動(dòng)態(tài)控制的啟動(dòng)定時(shí)就有一些后延。這樣，從圖4中虛線所示的橫擺率偏差Δφn特征曲線可看出，采用較高的固定VDC啟動(dòng)閾值α的VDC系統(tǒng)，即使在時(shí)刻t3之后尚不能使橫擺率偏差Δφn顯露出收斂的勢(shì)頭。由于采用了較高的、固定的VDC啟動(dòng)閾值α，車輛動(dòng)態(tài)控制的終止時(shí)刻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于時(shí)刻t3。
從圖5中實(shí)線所示的制動(dòng)力特征曲線可看出，對(duì)于本實(shí)施方式中采用可變或可調(diào)的VDC啟動(dòng)閾值的VDC系統(tǒng)，通過(guò)在較早時(shí)刻t1啟動(dòng)車輛動(dòng)態(tài)控制，就可以較早地對(duì)受車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)的車輪施加制動(dòng)力。在車輛動(dòng)態(tài)控制啟動(dòng)之后的、施加制動(dòng)力的早期階段中，用于抑制輕微轉(zhuǎn)向不足或過(guò)度轉(zhuǎn)向趨勢(shì)的制動(dòng)力施加水平也是很低的。因而，通過(guò)在較早時(shí)刻施加較小的制動(dòng)力，就可以迅速有效地抑制輕微的汽車轉(zhuǎn)向不足或過(guò)度轉(zhuǎn)向。結(jié)果就是，如圖5中實(shí)線代表的制動(dòng)力特征曲線所示，當(dāng)車輛在動(dòng)態(tài)控制終止的同一時(shí)刻t3，相對(duì)低的制動(dòng)力的施加適當(dāng)?shù)乜焖俚亟K止。
與此相反，如圖5中虛線代表的制動(dòng)力特征曲線所示，對(duì)于采用固定VDC啟動(dòng)閾值的VDC系統(tǒng)，由于車輛動(dòng)態(tài)控制的啟動(dòng)時(shí)刻t2較t1晚，所以向受VDC控制的車輪施加制動(dòng)力的時(shí)刻也較晚。在車輛動(dòng)態(tài)控制啟動(dòng)之后的、施加制動(dòng)力的早期階段，用于抑制車輛已充分增大的強(qiáng)轉(zhuǎn)向不足或過(guò)度轉(zhuǎn)向趨勢(shì)所需的制動(dòng)力水平就會(huì)較高。從圖5中虛線代表的制動(dòng)力特征曲線所示，由于車輛動(dòng)態(tài)控制的啟動(dòng)時(shí)間較晚、而且所施加的制動(dòng)力較高，車輛動(dòng)態(tài)控制趨于在一個(gè)比t3時(shí)刻相當(dāng)晚的時(shí)刻上終止，因而即使在t3時(shí)刻之后，施加的制動(dòng)力仍被不利地保持在較高水平上。
假定將適于兩輪驅(qū)動(dòng)(2WD)車輛的車輛動(dòng)態(tài)控制技術(shù)簡(jiǎn)單地應(yīng)用到四輪驅(qū)動(dòng)(4WD)車輛上。在此情況下，制動(dòng)力基本上對(duì)應(yīng)于在過(guò)度轉(zhuǎn)向抑制控制過(guò)程中施加到左前輪和右前輪之一上的制動(dòng)力、或者在轉(zhuǎn)向不足抑制控制過(guò)程中施加到左后輪和右后輪之一上的制動(dòng)力，該制動(dòng)力趨于通過(guò)傳動(dòng)離合器10(限制前后輪軸之間差速運(yùn)動(dòng)的差動(dòng)限制裝置)從受VDC控制的車輪傳遞到前后輪軸中的第一輪軸上，其中的第一輪軸與受VDC控制的車輪相關(guān)的第二輪軸相反。在下文中，在其上作用有傳遞來(lái)的制動(dòng)力的每個(gè)車輪都被稱為“非VDC控制輪”。由于存在傳遞過(guò)來(lái)的制動(dòng)力，每個(gè)非VDC控制輪在路面上的橫向抓地力都趨于降低，因而可能會(huì)不利地削弱車輛動(dòng)態(tài)行為穩(wěn)定化的能力。
從圖6中的左半部分可看出，在2WD模式下向右轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中，當(dāng)車輛出現(xiàn)過(guò)度轉(zhuǎn)向狀況時(shí)，通過(guò)只向左前輪(VDC控制輪)施加制動(dòng)力來(lái)執(zhí)行抑制過(guò)度轉(zhuǎn)向的控制，此條件下，沒(méi)有任何制動(dòng)力傳遞到各個(gè)非VDC控制輪上。因而，作用到VDC控制輪(左前輪)上的制動(dòng)力產(chǎn)生一個(gè)橫擺力矩(抑制過(guò)度轉(zhuǎn)向的力矩)，該力矩趨于使車輛繞其重心在能降低和抑制車輛過(guò)度轉(zhuǎn)向趨勢(shì)的方向(在圖6的俯視圖中為逆時(shí)針?lè)较?上轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)果是，如果在2WD模式下車輛出現(xiàn)了過(guò)度轉(zhuǎn)向，則在執(zhí)行車輛動(dòng)態(tài)控制的過(guò)程中，車輛的實(shí)際行駛路線受到了過(guò)度轉(zhuǎn)向抑制控制的影響，從而變得基本上與目標(biāo)車輛行駛路線LT一致。
與此相反，從圖6中的右半部分可見(jiàn)，在4WD模式下向右轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中，當(dāng)車輛出現(xiàn)過(guò)度轉(zhuǎn)向狀況時(shí)，通過(guò)僅向左前輪(VDC控制輪)施加制動(dòng)力來(lái)執(zhí)行抑制過(guò)度轉(zhuǎn)向的控制，一個(gè)制動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)離合器10被傳遞給后輪軸，該制動(dòng)力基本上對(duì)應(yīng)于只施加到左前輪(VDC控制輪)上的制動(dòng)力。傳遞過(guò)來(lái)的制動(dòng)力通過(guò)后差速器被平均地分配給兩后輪。在另一方面，由于前差速器保持在自由差動(dòng)狀態(tài)，在該狀態(tài)下，前差速器的差速作用是允許的，所以沒(méi)有任何制動(dòng)力從左前輪(VDC控制輪)傳遞給右前輪。因而，由于在兩個(gè)后輪(非VDC控制輪)上施加了傳遞來(lái)的制動(dòng)力，每個(gè)后輪在路面上的橫向抓地力趨于降低。此外，作用到兩后輪(非VDC控制輪)上的傳遞來(lái)的制動(dòng)力趨于不利地產(chǎn)生一個(gè)橫擺力矩，該力矩會(huì)增大過(guò)度轉(zhuǎn)向的趨勢(shì)。結(jié)果就是，在4WD模式下車輛出現(xiàn)過(guò)度轉(zhuǎn)向狀況，則在由采用固定VDC啟動(dòng)閾值的VDC系統(tǒng)執(zhí)行車輛動(dòng)態(tài)控制的過(guò)程中，受到過(guò)度轉(zhuǎn)向抑制控制的車輛的實(shí)際行駛路線將顯著地偏離目標(biāo)行駛路線LT。在此情況下，汽車實(shí)際的行駛路線與汽車行駛路線LC相對(duì)應(yīng)，該路線Lc是由采用固定VDC啟動(dòng)閾值的VDC系統(tǒng)獲得的，相比于在VDC功能未起作用的非VDC控制狀態(tài)下所獲得的車輛行駛路線LN，路線LC在抑制過(guò)度轉(zhuǎn)向的方向上略有一定的補(bǔ)償作用。
從圖7中的左半部分可以看出，在2WD模式下向右轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中，當(dāng)車輛出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足狀況時(shí)，通過(guò)只向右后輪(VDC控制輪)施加制動(dòng)力來(lái)執(zhí)行抑制轉(zhuǎn)向不足的控制，此條件下，沒(méi)有任何傳遞的制動(dòng)力施加到各個(gè)非VDC控制輪上。因而，作用到VDC控制輪(右后輪)上的制動(dòng)力產(chǎn)生一個(gè)橫擺力矩(抑制轉(zhuǎn)向不足的力矩)，該力矩趨于使車輛繞其重心在能降低和抑制轉(zhuǎn)向不足趨勢(shì)的方向(在圖7的俯視圖中為順時(shí)針?lè)较?上轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)果就是，如果在2WD模式下車輛出現(xiàn)了轉(zhuǎn)向不足，則在執(zhí)行車輛動(dòng)態(tài)控制的過(guò)程中，車輛的實(shí)際行駛路線受到了轉(zhuǎn)向不足抑制控制的影響，從而變得基本上與目標(biāo)行駛路線LT一致。
與此相反，從圖7中的右半部分可見(jiàn)，在4WD模式下向右轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中，當(dāng)車輛出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足狀況時(shí)，通過(guò)僅向右后輪(VDC控制輪)施加制動(dòng)力來(lái)執(zhí)行抑制轉(zhuǎn)向不足的控制，一個(gè)制動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)離合器10被傳遞給前輪軸，該制動(dòng)力基本上對(duì)應(yīng)于只施加到右后輪(VDC控制輪)上的制動(dòng)力。傳遞過(guò)來(lái)的制動(dòng)力通過(guò)前差速器平均地分配給兩前輪。在另一方面，由于后差速器保持在自由差動(dòng)狀態(tài)，在該狀態(tài)下，后差速器的差速作用是有效的，所以沒(méi)有任何制動(dòng)力從右后輪(VDC控制輪)傳遞給左后輪。因而，由于在兩個(gè)前輪(非VDC控制輪)上施加了傳遞來(lái)的制動(dòng)力，兩前輪在路面上的橫向抓地力就趨于降低。此外，作用到兩前輪(非VDC控制輪)上的傳遞來(lái)的制動(dòng)力趨于不利地產(chǎn)生一個(gè)橫擺力矩，該力矩會(huì)增大轉(zhuǎn)向不足的趨勢(shì)。結(jié)果就是如在4WD模式下車輛出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足的狀況，則在由采用固定VDC啟動(dòng)閾值的VDC系統(tǒng)執(zhí)行車輛動(dòng)態(tài)控制的過(guò)程中，受到轉(zhuǎn)向不足抑制控制的車輛的實(shí)際行駛路線將顯著地偏離目標(biāo)行駛路線LT。在此情況下，實(shí)際的行駛路線與汽車行駛路線LC相對(duì)應(yīng)，該路線LC是由采用固定VDC啟動(dòng)閾值的VDC系統(tǒng)獲得的，相比于在VDC功能未起作用的非VDC控制狀態(tài)下所獲得的車輛行駛路線LN，汽車行駛路線LC在抑制轉(zhuǎn)向不足的方向上略有一定的補(bǔ)償作用。
如上文提到的那樣，在2WD模式下執(zhí)行車輛動(dòng)態(tài)控制的過(guò)程中，采用固定VDC啟動(dòng)閾值(正常的VDC啟動(dòng)閾值α)，就能確保正確地穩(wěn)定車輛動(dòng)態(tài)行為的效果。與此相反，在4WD模式下執(zhí)行車輛動(dòng)態(tài)控制的過(guò)程中，由于傳動(dòng)離合器10(前后輪軸之間的差動(dòng)限制裝置)接合著，所以制動(dòng)力會(huì)發(fā)生傳遞，于是，利用固定的VDC啟動(dòng)閾值對(duì)車輛動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行穩(wěn)定的效果就被大大地降低了。這一現(xiàn)象被稱為車輛動(dòng)態(tài)控制與四輪驅(qū)動(dòng)控制(差動(dòng)限制控制)之間的“控制干擾”。
如上所述，這種不利的控制干擾現(xiàn)象來(lái)源于傳遞來(lái)的制動(dòng)力。傳遞來(lái)的制動(dòng)力的大小基本上與在執(zhí)行車輛動(dòng)態(tài)控制過(guò)程中施加到VDC控制輪上的制動(dòng)力大小成比例。因而，在車輛動(dòng)態(tài)控制過(guò)程中，作用到VDC控制輪上的制動(dòng)力越大，則VDC系統(tǒng)與差動(dòng)限制控制系統(tǒng)之間的控制干擾就越大，換言之，在車輛動(dòng)態(tài)控制過(guò)程中，作用到VDC控制輪上的制動(dòng)力越小，控制干擾就越小。
如圖6中的右半部分所示，當(dāng)車輛在差動(dòng)受限狀態(tài)下(即傳動(dòng)離合器10處于接合狀態(tài)—即在4WD模式中)向右轉(zhuǎn)彎而出現(xiàn)過(guò)度轉(zhuǎn)向狀況時(shí)，通過(guò)只向左前輪(VDC控制輪)施加制動(dòng)力來(lái)啟動(dòng)對(duì)過(guò)度轉(zhuǎn)向的抑制控制，此時(shí)將適于差動(dòng)受限狀態(tài)的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值，該閾值與計(jì)算出的橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)進(jìn)行比較，且以此作為判斷條件來(lái)啟動(dòng)車輛動(dòng)態(tài)控制。由于將最終的VDC啟動(dòng)閾值設(shè)定為相對(duì)較小的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)，所以可以在車輛的過(guò)度轉(zhuǎn)向趨勢(shì)尚未充分?jǐn)U大的較早時(shí)刻啟動(dòng)車輛動(dòng)態(tài)控制(抑制過(guò)度轉(zhuǎn)向的控制)。因而，如從圖6中的右半部分(4WD模式下對(duì)過(guò)度轉(zhuǎn)向的抑制控制)所示，作用到左前輪上的制動(dòng)力產(chǎn)生了一個(gè)較小的橫擺力矩(一個(gè)相對(duì)較小的、抑制過(guò)度轉(zhuǎn)向的力矩)，該力矩趨于使車輛繞其重心在削弱、抑制車輛較弱過(guò)度轉(zhuǎn)向趨勢(shì)的方向(在圖6的俯視圖中為逆時(shí)針?lè)较?上轉(zhuǎn)動(dòng)。在此情況下，由采用可變或可調(diào)VDC啟動(dòng)閾值的VDC系統(tǒng)所獲得的車輛行駛路線LI變得基本上等同于車輛目標(biāo)行駛路線LT，其中，可調(diào)或可變的VDC啟動(dòng)閾值是根據(jù)車輛處于差動(dòng)受限狀態(tài)、還是處于差動(dòng)自由狀態(tài)確定的。
從圖7中的右半部分可看出，在差動(dòng)受限狀態(tài)—即傳動(dòng)離合器10接合著的4WD模式中，在向右轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中，如車輛出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足的狀況，當(dāng)通過(guò)只向右后輪(VDC控制輪)施加制動(dòng)力來(lái)啟動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)向不足的抑制控制時(shí)，適于差動(dòng)受限狀態(tài)的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)被設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值，該閾值與計(jì)算所得的橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)進(jìn)行比較，且以此作為判斷條件來(lái)啟動(dòng)車輛動(dòng)態(tài)控制。由于將最終的VDC啟動(dòng)閾值設(shè)定為相對(duì)較小的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)，所以可以在車輛的轉(zhuǎn)向不足趨勢(shì)尚未充分?jǐn)U大的較早時(shí)刻啟動(dòng)車輛動(dòng)態(tài)控制(抑制過(guò)度轉(zhuǎn)向的控制)。因而，如從圖7中的右半部分(4WD模式下對(duì)轉(zhuǎn)向不足的抑制控制)所示，作用到右后輪上的制動(dòng)力產(chǎn)生了一個(gè)較小的橫擺力矩(一個(gè)相對(duì)較小的、抑制轉(zhuǎn)向不足的力矩)，該力矩趨于使車輛繞其重心在削弱、抑制車輛較弱轉(zhuǎn)向不足趨勢(shì)的方向(在圖7的俯視圖中為順時(shí)針?lè)较?上轉(zhuǎn)動(dòng)。在此情況下，由采用可變或可調(diào)VDC啟動(dòng)閾值的VDC系統(tǒng)所獲得的車輛行駛路線LI變得基本上等同于車輛目標(biāo)行駛路線LT，其中，可調(diào)或可變的VDC啟動(dòng)閾值是根據(jù)車輛處于差動(dòng)受限狀態(tài)、還是處于差動(dòng)自由狀態(tài)定出的。
如上所述，在差動(dòng)受限狀態(tài)下，通過(guò)選用較小的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)、而非采用較高的VDC啟動(dòng)閾值α，可在較早的時(shí)刻就啟動(dòng)車輛動(dòng)態(tài)控制，其中，閾值α是用于采用固定VDC啟動(dòng)閾值的VDC系統(tǒng)中。也就是說(shuō)，借助于反應(yīng)迅速的制動(dòng)力控制和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率控制，可將車輛及時(shí)地減速，因而使各個(gè)輪胎在路面上的抓地力能很快獲得恢復(fù)，從而使車輛的實(shí)際轉(zhuǎn)彎行為迅速逼近預(yù)期的轉(zhuǎn)彎行為，其中，制動(dòng)力控制與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率控制的快速啟動(dòng)都是由于采用了較低的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)。此外，可在橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)還很小的早期時(shí)刻啟動(dòng)車輛動(dòng)態(tài)控制，因而還能減小作用到VDC控制輪上的、用于抑制弱轉(zhuǎn)向不足趨勢(shì)或過(guò)度轉(zhuǎn)向趨勢(shì)所需的制動(dòng)力。施加較小的制動(dòng)力有助于降低車輛動(dòng)態(tài)控制(對(duì)轉(zhuǎn)向不足與過(guò)度轉(zhuǎn)向進(jìn)行抑制的控制)與差動(dòng)限制動(dòng)作之間的控制干擾。因而，對(duì)于本實(shí)施方式中采用可變或可調(diào)VDC啟動(dòng)閾值(α，β)的VDC設(shè)備，可以提高對(duì)車輛動(dòng)態(tài)行為(車輛轉(zhuǎn)彎行為)進(jìn)行穩(wěn)定的能力，同時(shí)在不降低車輛動(dòng)態(tài)控制性能的前提下抑制了控制干擾。也就是說(shuō)，可根據(jù)車輛是處于差動(dòng)受限狀態(tài)、還是差動(dòng)自由狀態(tài)對(duì)車輛的動(dòng)態(tài)控制過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。
本實(shí)施方式的VDC設(shè)備采用了可變或可調(diào)的VDC啟動(dòng)閾值(α，β)、并執(zhí)行圖2所示的VDC程序，從而帶來(lái)了如下的效果(1)、(2)、以及(3)。
(1)在該實(shí)施方式的、用于機(jī)動(dòng)車的VDC設(shè)備中，采用了VDCECU23，其可根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向狀況、獨(dú)立于駕駛員的制動(dòng)動(dòng)作而對(duì)至少一個(gè)車輪的制動(dòng)力實(shí)施控制，以便于對(duì)車輛的轉(zhuǎn)彎行為(車輛動(dòng)態(tài)行為)實(shí)施控制；VDC設(shè)備還具有一第一差動(dòng)限制單元(第一差動(dòng)限制裝置—例如傳動(dòng)離合器10)和/或一第二差動(dòng)限制單元(第二差動(dòng)限制裝置一例如差動(dòng)限制離合器7)，第一差動(dòng)限制單元可對(duì)前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限制，第二差動(dòng)限制單元可對(duì)左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限制，為該設(shè)備設(shè)置了(i)一第一差動(dòng)限制狀態(tài)檢測(cè)步驟S1，該步驟檢測(cè)或確定出前后輪之間的速差是否被限制或被允許；以及(ii)一第二差動(dòng)限制狀態(tài)檢測(cè)步驟S2，該步驟檢測(cè)或確定出左右輪之間的速差是否被限制或被允許。只有當(dāng)?shù)谝徊顒?dòng)限制狀態(tài)檢測(cè)步驟S1確定出前后輪之間的速差受到限制、或第二差動(dòng)限制狀態(tài)檢測(cè)步驟S2確定出左右輪之間的速差受到限制時(shí)，VDC ECU23才進(jìn)行工作而將VDC啟動(dòng)定時(shí)提前，對(duì)VDC啟動(dòng)定時(shí)的提前是通過(guò)選用兩不同VDC啟動(dòng)閾值(α，β)中的小者β(＜α)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因而，在本實(shí)施方式中采用可變或可調(diào)VDC啟動(dòng)閾值的VDC設(shè)備中，可消除駕駛員在差動(dòng)自由狀態(tài)下執(zhí)行轉(zhuǎn)彎操作而經(jīng)受的任何不自然感受(例如意料之外的車輛減速度)。此外，還可以有效地抑制或減小在差動(dòng)受限狀態(tài)下執(zhí)行轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中、車輛動(dòng)態(tài)控制與差動(dòng)限制作用之間的控制干擾。另外，在差動(dòng)受限狀態(tài)下執(zhí)行轉(zhuǎn)彎操作的過(guò)程中，本發(fā)明的設(shè)備還能提高穩(wěn)定車輛動(dòng)態(tài)行為的能力。
(2)如果VDC ECU23確定出前后輪之間的速差受到第一差動(dòng)限制單元(例如傳動(dòng)離合器10)的限制、或左右輪之間的速差受到第二差動(dòng)限制單元(例如差動(dòng)限制離合器7)的限制，則VDC ECU23就將最終的VDC啟動(dòng)閾值設(shè)定或改變到適于差動(dòng)受限狀態(tài)的較低的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)上，由此可提前VDC啟動(dòng)定時(shí)。按照這種方式，對(duì)于本實(shí)施方式的VDC設(shè)備，可以只利用一個(gè)轉(zhuǎn)換操作(α③β)容易地將VDC啟動(dòng)定時(shí)有效地提前，其中的轉(zhuǎn)換操作將最終的VDC啟動(dòng)閾值設(shè)定為較小的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)。
(3)本實(shí)施方式中執(zhí)行了圖2所示程序的VDC ECU23采用了一個(gè)適于差動(dòng)自由狀態(tài)的、主要的車輛動(dòng)態(tài)控制啟動(dòng)閾值(即較高的VDC啟動(dòng)閾值α)、以及一個(gè)適于差動(dòng)受限狀態(tài)的、次要的車輛動(dòng)態(tài)控制啟動(dòng)閾值(即較低的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α))。在差動(dòng)自由狀態(tài)中，VDC ECU23選定兩不同閾值α和β中的大者(α)作為最終的VDC啟動(dòng)閾值，并根據(jù)偏擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)與較高VDC啟動(dòng)閾值α的比較結(jié)果來(lái)執(zhí)行車輛動(dòng)態(tài)控制。與此相反，在差動(dòng)受限狀態(tài)中，VDCECU23選定相對(duì)小的VDC啟動(dòng)閾值β作為最終的VDC啟動(dòng)閾值，并根據(jù)偏擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)與較小VDC啟動(dòng)閾值β的比較結(jié)果來(lái)執(zhí)行車輛動(dòng)態(tài)控制。這樣就可以獲得上文提到的效果，即(i)消除駕駛員在差動(dòng)自由狀態(tài)下執(zhí)行轉(zhuǎn)彎操作而經(jīng)受的任何不自然感受(意料之外的車輛減速度)；(ii)抑制在差動(dòng)受限狀態(tài)下執(zhí)行轉(zhuǎn)彎過(guò)程中出現(xiàn)的不利控制干擾；以及(iii)通過(guò)根據(jù)車輛是處于差動(dòng)自由狀態(tài)或差動(dòng)受限狀態(tài)而在兩個(gè)不同的VDC啟動(dòng)閾值α和β之間簡(jiǎn)單地執(zhí)行互換，就能提高在差動(dòng)受限狀態(tài)下的轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性。
下面參見(jiàn)圖8，圖中表示了車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)程序的一種改型。如上文所描述的那樣，在根據(jù)本實(shí)施方式的、執(zhí)行圖2中VDC程序的VDC設(shè)備中，能對(duì)前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限制的傳動(dòng)離合器10(第一差動(dòng)限制裝置)具有兩種不同的工作模式即完全接合模式和完全分離模式。差動(dòng)限制離合器7(第二差動(dòng)限制裝置)是由一差速鎖合離合器構(gòu)成的，該離合器能限制左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)，其具有兩種不同的工作模式即完全接合模式和完全分離模式，且最終的VDC啟動(dòng)閾值只能根據(jù)車輛是處于差動(dòng)自由狀態(tài)或差動(dòng)受限狀態(tài)而在兩個(gè)不同的閾值α和β之間變換。在另一方面，在根據(jù)本實(shí)施方式的、執(zhí)行圖8中改型VDC程序的VDC設(shè)備中，傳動(dòng)離合器10(第一差動(dòng)限制裝置)是由一液壓作用的離合器或一電磁作用的離合器構(gòu)成的，可根據(jù)前后輪之間的速差連續(xù)可變地控制這種離合器的接合力。差動(dòng)限制離合器7(第二差動(dòng)限制裝置)也是由一液壓作用的離合器或電磁作用的離合器構(gòu)成的，可根據(jù)左后輪與右后輪之間的速差連續(xù)可變地控制此類離合器的接合力，且可響應(yīng)于對(duì)前后輪軸之間差速運(yùn)動(dòng)和/或左右輪軸之間差速運(yùn)動(dòng)的限制程度，連續(xù)可變地控制最終的VDC啟動(dòng)閾值。圖8中改型程序的執(zhí)行方式也為由時(shí)間觸發(fā)的間斷程序，該程序每隔預(yù)定的采樣時(shí)間間隔就被觸發(fā)一次。
在步驟S21中，執(zhí)行檢查操作，以便于基于4WD/DIFF ECU22的輸入信息(該信息表達(dá)的是傳動(dòng)離合器1 0處于何種狀態(tài))判斷4WD/DIFF ECU22是產(chǎn)生一個(gè)使傳動(dòng)離合器10接合或斷開(kāi)的指令信號(hào)。如果步驟S21的結(jié)論是肯定的(YES)—也就是說(shuō)輸出了使傳動(dòng)離合器10接合的指令信號(hào)，則程序就從步驟S21進(jìn)行到步驟S22。與此相反，如果步驟S21的結(jié)論是否定的(NO)—也就是說(shuō)并非輸出使傳動(dòng)離合器10接合的指令信號(hào)，則程序從步驟S21轉(zhuǎn)向步驟S27。
在步驟S22中，VDC ECU23的處理器根據(jù)從其輸出接口發(fā)送給傳動(dòng)離合器10的指令信號(hào)估計(jì)出傳動(dòng)離合器10的接合力。VDCECU23按照?qǐng)D9中所示的有關(guān)傳動(dòng)離合器10預(yù)定的接合力與第一VDC啟動(dòng)閾值β1之間的特征映射圖，根據(jù)估計(jì)出的傳動(dòng)離合器10的接合力計(jì)算或求出一個(gè)第一VDC啟動(dòng)閾值β1。之后，程序從步驟S22進(jìn)行到步驟S23。從圖9所示的有關(guān)傳動(dòng)離合器預(yù)定接合力與第一VDC啟動(dòng)閾值β1之間的特征映射圖可見(jiàn)，在可對(duì)前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)執(zhí)行限制的第一差動(dòng)限制單元(即傳動(dòng)離合器10)處于差動(dòng)自由狀態(tài)時(shí)，也就是說(shuō)，在2WD模式下，第一VDC啟動(dòng)閾值β1被設(shè)定為與正常的VDC啟動(dòng)閾值α相對(duì)應(yīng)的最大閾值。在第一差動(dòng)限制單元(即傳動(dòng)離合器10)處于最大差動(dòng)受限狀態(tài)時(shí)—即在剛性的4WD模式下，第一VDC啟動(dòng)閾值β1被設(shè)定為與VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)對(duì)應(yīng)的最小閾值。也就是說(shuō)，預(yù)定的傳動(dòng)離合器接合力與第一VDC啟動(dòng)閾值β1之間的特征曲線被限定成一條將2WD模式下的最大閾值(正常的VDC啟動(dòng)閾值α)點(diǎn)與剛性的4WD模式下的最小閾值(VDC啟動(dòng)閾值β(＜α))點(diǎn)連接起來(lái)的直線。換言之，預(yù)定的傳動(dòng)離合器接合力與第一VDC啟動(dòng)閾值β1之間的特征曲線被設(shè)定為線性的關(guān)系，第一VDC啟動(dòng)閾值β1隨著傳動(dòng)離合器接合力的增大而線性地減小。作為替代方案，預(yù)定的傳動(dòng)離合器接合力與第一VDC啟動(dòng)閾值β1的特征曲線也可被設(shè)定為上凹或下凹的曲線，第一VDC啟動(dòng)閾值β1隨著傳動(dòng)離合器接合力的增大、以上凹或下凹二次曲線的形式減小。作為備選方案，預(yù)定的傳動(dòng)離合器接合力與第一VDC啟動(dòng)閾值β1之間的關(guān)系特征曲線還可被設(shè)定為階梯狀的特性曲線，隨著傳動(dòng)離合器接合力的增大，第一VDC啟動(dòng)閾值β1以階梯的形式減小。
在步驟S23中，執(zhí)行一項(xiàng)檢查操作，從而基于來(lái)自于4WD/DIFFECU22的輸入信息(該信息表達(dá)的是差動(dòng)限制離合器7處于何種狀態(tài))判斷4WD/DIFF ECU22是產(chǎn)生一個(gè)使差動(dòng)限制離合器7接合或斷開(kāi)的指令信號(hào)。如果步驟S23的結(jié)論是肯定的(YES)—也就是說(shuō)存在使差動(dòng)限制離合器7接合的指令信號(hào)，程序就從步驟S23進(jìn)行到步驟S24。與此相反，如果步驟S23的結(jié)果是否定的(NO)—也就是說(shuō)不存在使差動(dòng)限制離合器7接合的指令信號(hào)，則程序從步驟S23轉(zhuǎn)到步驟S25。
在步驟S24中，VDC ECU23的處理器根據(jù)從其輸出接口發(fā)送給差動(dòng)限制離合器7的指令信號(hào)值估計(jì)出差動(dòng)限制離合器7的接合力。VDC ECU23的處理器按照?qǐng)D10中所示的有關(guān)差動(dòng)限制離合器7預(yù)定的接合力與第二VDC啟動(dòng)閾值β2之間的特征映射圖，根據(jù)估計(jì)出的差動(dòng)限制離合器7的接合力計(jì)算或求出一個(gè)第二VDC啟動(dòng)閾值β2。而后，程序從步驟S24進(jìn)行到步驟S26。從圖10所示的有關(guān)差動(dòng)限制離合器預(yù)定接合力與第二VDC啟動(dòng)閾值β2之間的特征映射圖可見(jiàn)，在可對(duì)左后、右后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)執(zhí)行限制的第二差動(dòng)限制單元(即差動(dòng)限制離合器7)處于差動(dòng)自由狀態(tài)時(shí)，也就是說(shuō)，在自由差速模式下，第二VDC啟動(dòng)閾值β2被設(shè)定為與正常的VDC啟動(dòng)閾值α相對(duì)應(yīng)的最大閾值。在第二差動(dòng)限制單元(即差動(dòng)限制離合器7)處于最大差動(dòng)受限狀態(tài)時(shí)—即在差動(dòng)鎖死模式下，第二VDC啟動(dòng)閾值β2被設(shè)定為與VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)對(duì)應(yīng)的最小閾值。也就是說(shuō)，預(yù)定的差動(dòng)限制離合器接合力與第二VDC啟動(dòng)閾值β2之間的特征曲線被限定成一條將自由差速模式下的最大閾值(正常的VDC啟動(dòng)閾值α)點(diǎn)與差動(dòng)鎖死模式下的最小閾值(VDC啟動(dòng)閾值β(＜α))點(diǎn)連接起來(lái)的直線。換言之，預(yù)定的差動(dòng)限制離合器接合力與第二VDC啟動(dòng)閾值β2之間的特征曲線被設(shè)定為線性特性的關(guān)系，從而使第二VDC啟動(dòng)閾值β2隨著差動(dòng)限制離合器接合力的增大而線性地減小。作為替代方案，預(yù)定的差動(dòng)限制離合器接合力對(duì)第二VDC啟動(dòng)閾值β2的特性曲線也可被設(shè)定為上凹或下凹的曲線，從而使第二VDC啟動(dòng)閾值β2隨著差動(dòng)限制離合器接合力的增大、按照上凹或下凹二次曲線的形式減小。作為備選方案，預(yù)定的差動(dòng)限制離合器接合力與第二VDC啟動(dòng)閾值β2之間的特性曲線還可被設(shè)定為階梯狀的特性曲線，從而，隨著差動(dòng)限制離合器接合力的增大，第二VDC啟動(dòng)閾值β2以階梯的形式減小。
在步驟S25中，第二VDC啟動(dòng)閾值β2被設(shè)定為最大的閾值(正常的VDC啟動(dòng)閾值α)，也就是說(shuō)，β2＝α。而后，程序從步驟S25進(jìn)行到步驟S26。
在步驟S26中，利用所謂的求小處理β＝min(β1，β2)，選用第一、第二VDC啟動(dòng)閾值β1和β2中的小者，并將其確定為最終的VDC啟動(dòng)閾值—即適于差動(dòng)受限狀態(tài)的VDC啟動(dòng)閾值β。在步驟S26之后，主程序返回。
在步驟S27中，執(zhí)行一項(xiàng)檢查操作，從而基于來(lái)自于4WD/DIFFECU22的輸入信息(該信息表達(dá)的是差動(dòng)限制離合器7處于何種狀態(tài))判斷4WD/DIFF ECU22是產(chǎn)生一個(gè)使差動(dòng)限制離合器7接合或斷開(kāi)的指令信號(hào)。如果步驟S27的結(jié)論是肯定的(YES)—也就是說(shuō)存在使差動(dòng)限制離合器7接合的指令信號(hào)，程序就從步驟S27進(jìn)行到步驟S28。與此相反，如果步驟S27的結(jié)果是否定的(NO)—也就是說(shuō)不存在使差動(dòng)限制離合器7接合的指令信號(hào)，則程序從步驟S27轉(zhuǎn)到步驟S30。
在步驟S28中，與步驟S24中的方式相同，VDC ECU23的處理器根據(jù)從VDC ECU23的輸出接口發(fā)送給差動(dòng)限制離合器7的指令信號(hào)估計(jì)出差動(dòng)限制離合器7的接合力。VDC ECU23的處理器按照?qǐng)D10中所示的有關(guān)差動(dòng)限制離合器7預(yù)定接合力與第二VDC啟動(dòng)閾值β2之間的特征映射圖，根據(jù)估計(jì)出的差動(dòng)限制離合器7的接合力計(jì)算或求出一個(gè)第二VDC啟動(dòng)閾值β2。而后，程序從步驟S28進(jìn)行到步驟S29。
在步驟S29中，通過(guò)步驟S28計(jì)算出或求出的第二VDC啟動(dòng)閾值β2被設(shè)定或確定為最終的VDC啟動(dòng)閾值—即適于差動(dòng)受限狀態(tài)的VDC啟動(dòng)閾值β，也就是說(shuō)β＝β2。
在步驟S30中，在第一差動(dòng)限制單元(傳動(dòng)離合器10)和第二差動(dòng)限制單元(差動(dòng)限制離合器7)都被分離開(kāi)的狀態(tài)下，將最大的閾值(正常的VDC啟動(dòng)閾值α)設(shè)定或確定為第一VDC啟動(dòng)閾值。
在差動(dòng)限制離合器7和傳動(dòng)離合器10均被分離開(kāi)的后輪驅(qū)動(dòng)模式(即2WD模式)中，圖8所示的VDC改型程序是從步驟S21經(jīng)步驟S27到達(dá)步驟S30。因而，在步驟S30中，適于差動(dòng)自由狀態(tài)的正常VDC啟動(dòng)閾值α被設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值。
在只有傳動(dòng)離合器10處于接合狀態(tài)、但差動(dòng)限制離合器7被分開(kāi)的前后輪軸間差動(dòng)受限狀態(tài)中，圖8所示的VDC改型程序是從步驟S21經(jīng)過(guò)步驟S22、S23、S25到達(dá)步驟S26。因而，在步驟S25中，第二VDC啟動(dòng)閾值β2被設(shè)為最大閾值(正常VDC啟動(dòng)閾值α)，即β2＝α，而后，在步驟S26中，由于β＝min(β1，β2)＝min(β1，α)＝β1，所以適于差動(dòng)受限狀態(tài)的VDC啟動(dòng)閾值β(＝β1)被設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值。
在只有差動(dòng)限制離合器7處于接合狀態(tài)、但傳動(dòng)離合器10被分開(kāi)的左、右后輪軸之間差動(dòng)受限狀態(tài)中，圖8所示的VDC改型程序是從步驟S21經(jīng)過(guò)步驟S27和S28到達(dá)步驟S29。因而，在步驟S29中，第二啟動(dòng)閾值β2被設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值—即適于差動(dòng)受限狀態(tài)的VDC啟動(dòng)閾值β，也就是說(shuō)β＝β2。
在差動(dòng)限制離合器7與傳動(dòng)離合器10均接合著的情況下，左后輪軸與右輪軸之間、以及前后輪軸之間都處于差動(dòng)受限狀態(tài)，在此狀態(tài)下，圖8所示的VDC改型程序是從步驟S21經(jīng)過(guò)步驟S22、S23和S24到達(dá)步驟S26。因而，第一VDC啟動(dòng)閾值β1與第二VDC啟動(dòng)閾值β2中的較小者被確定為最終啟動(dòng)閾值—即適于差動(dòng)受限狀態(tài)的VDC啟動(dòng)閾值β，也就是說(shuō)β＝min(β1，β2)，其中的第一閾值β1是基于傳動(dòng)離合器10的接合力求出的，第二閾值β2則是基于差動(dòng)限制離合器7的接合力求出的。
如上所述，對(duì)于執(zhí)行圖8所示VDC改型程序的VDC設(shè)備，在差動(dòng)受限狀態(tài)下執(zhí)行轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中，一旦實(shí)際橫擺率φ與預(yù)期橫擺率φ*之間的偏差Δφn(＝φ-φ*)超過(guò)較小的VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)，則就可借助于快速的制動(dòng)力控制和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率控制，迅速將實(shí)際橫擺率φ逼近預(yù)期橫擺率φ*，其中，在差動(dòng)受限狀態(tài)下，第一、第二差動(dòng)限制單元(傳動(dòng)離合器10和差動(dòng)限制離合器7)中的至少之一處于接合狀態(tài)，而制動(dòng)力控制和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出控制的快速啟動(dòng)都是由于VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)相對(duì)較低的緣故。
也就是說(shuō)，在差動(dòng)限制程度與來(lái)源于所傳遞制動(dòng)力的控制干擾之間存在一定的相關(guān)性。差動(dòng)限制程度越弱，控制干擾越小。換言之，差動(dòng)限制程度越強(qiáng)，控制干擾就越大。出于上文討論的原因，在差動(dòng)限制程度較弱的情況下，對(duì)VDC啟動(dòng)閾值β漸增地進(jìn)行補(bǔ)償，從而使車輛動(dòng)態(tài)控制不易于發(fā)揮作用。與此相反，在差動(dòng)限制程度較強(qiáng)的情況下，對(duì)VDC啟動(dòng)閾值β漸減地進(jìn)行補(bǔ)償，從而使車輛動(dòng)態(tài)控制易于迅速發(fā)揮作用。因而，對(duì)于執(zhí)行圖8中VDC改型程序的VDC設(shè)備，其能很好地協(xié)調(diào)這兩方面的要求—即避免控制干擾與提高車輛動(dòng)態(tài)控制性能。
另外，當(dāng)傳動(dòng)離合器10和差動(dòng)限制離合器7都處于接合狀態(tài)時(shí)，也就是說(shuō)，當(dāng)?shù)谝?、第二差?dòng)限制單元都處于差動(dòng)受限狀態(tài)時(shí)，利用選小處理β＝min(β1，β2)，將第一VDC啟動(dòng)閾值β1與第二VDC啟動(dòng)閾值β2中的小者設(shè)定為或確定為VDC啟動(dòng)閾值β，其中的第一閾值β1適于根據(jù)第一差動(dòng)單元(傳動(dòng)離合器10)的接合力(差動(dòng)限制程度)來(lái)啟動(dòng)VDC功能，而第二閾值β2則適于根據(jù)第二差動(dòng)單元(差動(dòng)限制離合器7)的接合力(差動(dòng)限制程度)激活VDC功能。與那種通過(guò)所謂選大處理β＝max(β1，β2)來(lái)設(shè)定或確定VDC啟動(dòng)閾值β的方法、或者那種利用第一、第二閾值β1和β2的簡(jiǎn)單平均值β＝(β1+β2)/2設(shè)定或確定VDC啟動(dòng)閾值β的方法進(jìn)行比較，在將VDC啟動(dòng)定時(shí)進(jìn)一步提前方面，選小處理β＝min(β1，β2)是優(yōu)越的，其中，利用所述的選大處理，可將第一、第二閾值β1和β2中的大值確定為VDC啟動(dòng)閾值β。進(jìn)一步提前的VDC啟動(dòng)定時(shí)能提高對(duì)控制干擾的抑制效果。
除了具有與上述執(zhí)行圖2中程序的VDC設(shè)備相同的效果(1)和(2)之外，執(zhí)行圖8所示VDC改型程序的VDC設(shè)備還帶來(lái)了如下的效果(4)到(5)。
(4)對(duì)于執(zhí)行圖8中改型程序的VDC設(shè)備，差動(dòng)限制裝置(傳動(dòng)離合器10和差動(dòng)限制離合器7)被制成可變的差動(dòng)限制裝置，在從差動(dòng)自由狀態(tài)(離合器被分離開(kāi)的狀態(tài))、經(jīng)過(guò)差動(dòng)部分鎖止?fàn)顟B(tài)(離合器部分地接合著的狀態(tài))到差動(dòng)完全被限制的狀態(tài)(離合器完全接合著的狀態(tài))的范圍內(nèi)，該差動(dòng)限制裝置能連續(xù)無(wú)級(jí)地調(diào)節(jié)對(duì)前后輪軸之間差速運(yùn)動(dòng)的限制程度和/或?qū)ψ笥逸嗇S之間差速運(yùn)動(dòng)的限制程度。另外，還設(shè)置了差動(dòng)限制程度檢測(cè)步驟S22、S24以及S28，這些步驟可檢測(cè)或估算出對(duì)前后輪軸之間差速運(yùn)動(dòng)的限制程度、以及對(duì)左右輪軸之間差速運(yùn)動(dòng)的限制程度。為了計(jì)算、求出或確定最終的VDC啟動(dòng)閾值，VDC ECU23采用了一條預(yù)先設(shè)定的、關(guān)于離合器接合力與VDC啟動(dòng)閾值之間關(guān)系的特征曲線，從而使最終VDC啟動(dòng)閾值可隨著離合器接合力的增大、從對(duì)應(yīng)于正常VDC啟動(dòng)閾值α的最大閾值到對(duì)應(yīng)于VDC啟動(dòng)閾值β(＜α)的最小閾值連續(xù)地減小。考慮到(i)第一VDC啟動(dòng)閾值β1是基于第一差動(dòng)單元(傳動(dòng)離合器10)的接合力(第一差動(dòng)限制程度)、以及預(yù)先設(shè)定的關(guān)于離合器接合力與第一VDC啟動(dòng)閾值β1之間關(guān)系的特征映射圖確定出的；而且(ii)第二VDC啟動(dòng)閾值β2是基于第二差動(dòng)單元(差動(dòng)限制離合器7)的接合力(第二差動(dòng)限制程度)、以及預(yù)先設(shè)定的關(guān)于離合器接合力與第二VDC啟動(dòng)閾值β2之間關(guān)系的特征映射圖確定出的，所以可精確地確定VDC的啟動(dòng)定時(shí)。因而，對(duì)于執(zhí)行圖8所示VDC改型程序的VDC設(shè)備，其可考慮到對(duì)前后輪軸之間差速運(yùn)動(dòng)的限制程度(傳動(dòng)離合器10接合力的大小)、以及對(duì)左右輪軸之間差速運(yùn)動(dòng)的限制程度(差動(dòng)限制離合器7接合力的大小)，很好地協(xié)調(diào)兩方面的要求—即避免控制干擾與提高車輛動(dòng)態(tài)控制性能。
(5)傳動(dòng)離合器10和差動(dòng)限制離合器7被用作差動(dòng)限制裝置。在傳動(dòng)離合器10和差動(dòng)限制離合器7均處于差動(dòng)受限狀態(tài)的情況下(參見(jiàn)圖8中從步驟S21經(jīng)步驟S22、S23和S24到步驟S26的過(guò)程)，通過(guò)將選定的較小值β＝min(β1，β2)設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值—即適于差動(dòng)受限狀態(tài)的VDC啟動(dòng)閾值β，就可確定出VDC的啟動(dòng)定時(shí)，其中，(i)第一VDC啟動(dòng)閾值β1是基于第一差動(dòng)單元(傳動(dòng)離合器10)的接合力(第一差動(dòng)限制程度)確定出的；(ii)第二VDC啟動(dòng)閾值β2是基于第二差動(dòng)單元(差動(dòng)限制離合器7)的接合力(第二差動(dòng)限制程度)確定出的。因而，即使在第一、第二差動(dòng)限制單元(傳動(dòng)離合器10和差動(dòng)限制離合器7)中任一單元強(qiáng)有力地接合著的差動(dòng)受限狀態(tài)中，也肯定能防止或抑制不利的控制干擾。
在所示實(shí)施方式的VDC設(shè)備中，將一種受指令控制的傳動(dòng)離合器作為前后輪軸之間差動(dòng)限制裝置的示例，該傳動(dòng)離合器例如是液壓作用的離合器或電磁作用的離合器，其接合力可根據(jù)前后輪軸之間的速差連續(xù)可變地進(jìn)行調(diào)節(jié)。作為替代方案，其它類型的離合器—例如粘性耦合器型傳動(dòng)離合器、爪式離合器、人工操作的橋間差動(dòng)鎖止機(jī)構(gòu)等也可被用作前后輪軸間的差動(dòng)限制裝置。換言之，任何類型的離合器都可被歸類到前后輪軸差動(dòng)限制裝置中，由車輛動(dòng)態(tài)控制而產(chǎn)生的制動(dòng)力經(jīng)該離合器從VDC控制輪傳遞給前后輪軸中的第一輪軸，第一輪軸與VDC控制輪所對(duì)應(yīng)的第二輪軸相對(duì)。按照類似的方式，可采用一種受指令控制的差動(dòng)限制離合器作為左右輪軸之間的差動(dòng)限制裝置，該離合器例如是液壓作用或電磁作用的離合器，其接合力可根據(jù)左右輪之間的速差連續(xù)可變地進(jìn)行調(diào)節(jié)。作為替代方案，其它類型的離合器—例如粘性耦合器型離合器、爪式離合器、人工操作的橋間差動(dòng)鎖止機(jī)構(gòu)等也可被用作左右輪軸間的差動(dòng)限制裝置。
在執(zhí)行圖8所示變型程序的VDC設(shè)備中，基于從VDC EUC23的輸出接口向差動(dòng)限制單元(傳動(dòng)離合器10或差動(dòng)限制離合器7)發(fā)送的指令信號(hào)值，可估計(jì)出離合器的接合力。在采用粘性耦合離合器的情況下，由于該離合器的接合力是機(jī)械式的、而非電子控制型的，所以不向該粘性耦合器發(fā)送任何指令信號(hào)。在此情況下，可根據(jù)其差速運(yùn)動(dòng)受到限制的車輪之間的速度差、車輪速度的波形、或車輪速度的頻率來(lái)估計(jì)出差動(dòng)受限狀態(tài)或差動(dòng)自由狀態(tài)。
本文中，將本發(fā)明的VDC設(shè)備應(yīng)用在一種具有前后輪差動(dòng)限制裝置(例如傳動(dòng)離合器10)和左右輪差動(dòng)限制裝置(例如差動(dòng)限制離合器7)的機(jī)動(dòng)車上來(lái)進(jìn)行舉例說(shuō)明。不難理解本發(fā)明的基本概念也可被應(yīng)用到具有前后輪差動(dòng)限制裝置(例如傳動(dòng)離合器10)或左右輪差動(dòng)限制裝置(例如差動(dòng)限制離合器7)的機(jī)動(dòng)車上。
在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的、執(zhí)行圖2或圖8所示VDC程序的VDC設(shè)備中，作為在差動(dòng)受限狀態(tài)下提前VDC啟動(dòng)定時(shí)的方法，對(duì)VDC啟動(dòng)閾值本身作漸減的補(bǔ)償，或?qū)⑵鋸南鄬?duì)較高的閾值α變換到較小的閾值β(＜α)。也可以并非根據(jù)車輛是出于差動(dòng)受限狀態(tài)或差動(dòng)自由狀態(tài)來(lái)對(duì)VDC啟動(dòng)閾值自身進(jìn)行補(bǔ)償，而是對(duì)用于計(jì)算或求得橫擺率偏差Δφn(＝φ-φ*)的至少一個(gè)因子—即實(shí)際橫擺率φ或預(yù)期橫擺率φ*作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，以便于在從差動(dòng)自由狀態(tài)過(guò)渡到差動(dòng)受限狀態(tài)時(shí)提前VDC的啟動(dòng)定時(shí)。在此情況下，VDC啟動(dòng)閾值自身必須是固定的。
第2003-125200號(hào)日本專利申請(qǐng)(提交日為2003年4月30日)所公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容都被結(jié)合到本文中作為背景技術(shù)。
盡管上文對(duì)實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選形式進(jìn)行了描述，但可以理解本發(fā)明并不僅限于文中表示和介紹的特定實(shí)施方式，在不悖離本發(fā)明保護(hù)范圍和設(shè)計(jì)思想的前提下，可作出多種型式的改動(dòng)和變型，其中，本發(fā)明的范圍和思想由后附的權(quán)利要求書(shū)限定。
權(quán)利要求
1.一種車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)設(shè)備，其用在帶有一差動(dòng)限制裝置的機(jī)動(dòng)車上，差動(dòng)限制裝置可對(duì)如下的至少一種差速運(yùn)動(dòng)執(zhí)行限制前后輪軸之間的差動(dòng)、以及左右輪軸之間的差動(dòng)，所述VDC設(shè)備包括一VDC系統(tǒng)，其根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向狀況，獨(dú)立于駕駛員的制動(dòng)動(dòng)作對(duì)至少一個(gè)車輪的制動(dòng)力實(shí)施控制，以便于對(duì)車輛的轉(zhuǎn)彎行為進(jìn)行控制；以及VDC系統(tǒng)使在差動(dòng)受限狀態(tài)下所采用的VDC啟動(dòng)定時(shí)與在差動(dòng)自由狀態(tài)下的VDC啟動(dòng)定時(shí)相比提前，在差動(dòng)受限狀態(tài)下，前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)、與左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)中的至少之一是受限的，而在差動(dòng)自由狀態(tài)下，前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)與左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)都是允許的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VDC設(shè)備，其特征在于在從差動(dòng)自由狀態(tài)過(guò)渡到差動(dòng)受限狀態(tài)的情況下，VDC系統(tǒng)通過(guò)將一個(gè)最終VDC啟動(dòng)閾值改變到一個(gè)小于一正常VDC啟動(dòng)閾值的、相對(duì)較低的VDC啟動(dòng)閾值，實(shí)現(xiàn)對(duì)VDC啟動(dòng)定時(shí)的提前，其中的正常VDC啟動(dòng)閾值被預(yù)定為適于差動(dòng)自由狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的VDC設(shè)備，其特征在于在差動(dòng)自由狀態(tài)下，VDC系統(tǒng)將一個(gè)對(duì)應(yīng)于正常VDC啟動(dòng)閾值的主要VDC啟動(dòng)閾值作為最終的VDC啟動(dòng)閾值；在差動(dòng)受限狀態(tài)下，VDC系統(tǒng)將一個(gè)對(duì)應(yīng)于較低VDC啟動(dòng)閾值的次要VDC啟動(dòng)閾值設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值；在車輛從差動(dòng)自由狀態(tài)過(guò)渡到差動(dòng)受限狀態(tài)時(shí)，通過(guò)從主要的VDC啟動(dòng)閾值變換到次要的VDC啟動(dòng)閾值，VDC系統(tǒng)在較早的時(shí)刻啟動(dòng)車輛的動(dòng)態(tài)控制；以及在車輛從差動(dòng)受限狀態(tài)過(guò)渡到差動(dòng)自由狀態(tài)時(shí)，通過(guò)從次要的VDC啟動(dòng)閾值變換到主要的VDC啟動(dòng)閾值，VDC系統(tǒng)在較晚的時(shí)刻啟動(dòng)車輛的動(dòng)態(tài)控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的VDC設(shè)備，其特征在于差動(dòng)限制裝置包括一可變的差動(dòng)限制裝置，其能連續(xù)可變地調(diào)節(jié)對(duì)差速運(yùn)動(dòng)的限制程度，從差動(dòng)自由狀態(tài)、經(jīng)差動(dòng)部分地被限制的狀態(tài)、到差動(dòng)完全受限的狀態(tài)；當(dāng)車輛處于差動(dòng)部分受限狀態(tài)或差動(dòng)完全受限狀態(tài)時(shí)，VDC系統(tǒng)基于對(duì)差速運(yùn)動(dòng)的限制程度、從一預(yù)定的VDC啟動(dòng)閾值特征曲線確定一VDC啟動(dòng)閾值，VDC啟動(dòng)閾值隨著對(duì)差速運(yùn)動(dòng)限制程度的加大而減??；以及當(dāng)車輛處于差動(dòng)部分受限狀態(tài)或差動(dòng)完全受限狀態(tài)時(shí)，VDC系統(tǒng)根據(jù)從預(yù)定的VDC啟動(dòng)閾值特征曲線計(jì)算出的VDC啟動(dòng)閾值確定/VDC的啟動(dòng)定時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的VDC設(shè)備，其特征在于差動(dòng)限制裝置包括一個(gè)能對(duì)前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)執(zhí)行限制的第一差動(dòng)限制單元、以及一個(gè)能對(duì)左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)執(zhí)行限制的第二差動(dòng)限制單元；在第一差動(dòng)限制單元的差動(dòng)受限狀態(tài)下、以及第二差動(dòng)限制單元的差動(dòng)受限狀態(tài)下，VDC系統(tǒng)選擇一第一VDC啟動(dòng)閾值與一第二VDC啟動(dòng)閾值中的小者作為最終的VDC啟動(dòng)閾值，第一閾值是根據(jù)對(duì)第一差動(dòng)限制單元差速運(yùn)動(dòng)的限制程度而確定出的，第二閾值是根據(jù)對(duì)第二差動(dòng)限制單元差速運(yùn)動(dòng)的限制程度而確定出的；以及VDC系統(tǒng)在某一時(shí)刻啟動(dòng)車輛的動(dòng)態(tài)控制，其中的啟動(dòng)時(shí)刻是根據(jù)所選定的VDC啟動(dòng)閾值確定出的。
6.一種用于對(duì)機(jī)動(dòng)車的轉(zhuǎn)彎行為進(jìn)行控制的方法，該機(jī)動(dòng)車帶有一差動(dòng)限制裝置，差動(dòng)限制裝置可對(duì)前后輪軸之間差動(dòng)與左右輪軸之間差動(dòng)的至少一種差速運(yùn)動(dòng)執(zhí)行限制，該方法包括根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向狀況，獨(dú)立于駕駛員的制動(dòng)動(dòng)作而對(duì)至少一個(gè)車輪的制動(dòng)力執(zhí)行控制，以便于執(zhí)行車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)，利用該車輛動(dòng)態(tài)控制，可實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛轉(zhuǎn)彎行為的控制；檢測(cè)車輛是處于差動(dòng)受限狀態(tài)、還是處于差動(dòng)自由狀態(tài)，在差動(dòng)受限狀態(tài)下，前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)、與左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)中的至少之一是受限的，而在差動(dòng)自由狀態(tài)下，前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)與左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)都是允許的；以及使在差動(dòng)受限狀態(tài)下所采用的VDC啟動(dòng)定時(shí)與在差動(dòng)自由狀態(tài)下的VDC啟動(dòng)定時(shí)相比提前。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在從差動(dòng)自由狀態(tài)過(guò)渡到差動(dòng)受限狀態(tài)的情況下，通過(guò)將一個(gè)最終VDC啟動(dòng)閾值從正常VDC啟動(dòng)閾值改變到一個(gè)小于該正常VDC啟動(dòng)閾值的、相對(duì)較低的VDC啟動(dòng)閾值，實(shí)現(xiàn)對(duì)VDC啟動(dòng)定時(shí)的提前，其中的正常VDC啟動(dòng)閾值被預(yù)定為適于差動(dòng)自由狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其還包括在差動(dòng)自由狀態(tài)下，將一個(gè)對(duì)應(yīng)于正常VDC啟動(dòng)閾值的主要VDC啟動(dòng)閾值設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值；在差動(dòng)受限狀態(tài)下，將一個(gè)對(duì)應(yīng)于較低VDC啟動(dòng)閾值的次要VDC啟動(dòng)閾值設(shè)定為最終的VDC啟動(dòng)閾值；在車輛從差動(dòng)自由狀態(tài)過(guò)渡到差動(dòng)受限狀態(tài)時(shí)，通過(guò)從主要的VDC啟動(dòng)閾值變換到次要的VDC啟動(dòng)閾值，在較早的時(shí)刻啟動(dòng)車輛的動(dòng)態(tài)控制；以及在車輛從差動(dòng)受限狀態(tài)過(guò)渡到差動(dòng)自由狀態(tài)時(shí)，通過(guò)從次要的VDC啟動(dòng)閾值變換到主要的VDC啟動(dòng)閾值，在較晚的時(shí)刻啟動(dòng)車輛的動(dòng)態(tài)控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于差動(dòng)限制裝置包括一可變的差動(dòng)限制裝置，其能從差動(dòng)自由狀態(tài)、經(jīng)差動(dòng)部分地被限制的狀態(tài)、到差動(dòng)完全受限的狀態(tài)，連續(xù)可變地調(diào)節(jié)對(duì)差速運(yùn)動(dòng)的限制程度；以及所述方法還包括當(dāng)車輛處于差動(dòng)部分受限狀態(tài)或差動(dòng)完全受限狀態(tài)時(shí)，基于對(duì)差速運(yùn)動(dòng)的限制程度、從一預(yù)定的VDC啟動(dòng)閾值特征曲線確定出一VDC啟動(dòng)閾值，在該特性曲線上VDC啟動(dòng)閾值隨著對(duì)差速運(yùn)動(dòng)限制程度的加大而減小；以及當(dāng)車輛處于差動(dòng)部分受限狀態(tài)或差動(dòng)完全受限狀態(tài)時(shí)，根據(jù)從預(yù)定的VDC啟動(dòng)閾值特征曲線計(jì)算出的VDC啟動(dòng)閾值確定VDC的啟動(dòng)定時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于差動(dòng)限制裝置包括一個(gè)能對(duì)前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)執(zhí)行限制的第一差動(dòng)限制單元、以及一個(gè)能對(duì)左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)執(zhí)行限制的第二差動(dòng)限制單元；以及所述方法還包括基于對(duì)第一差動(dòng)限制單元差速運(yùn)動(dòng)的限制程度確定出一第一VDC啟動(dòng)閾值；基于對(duì)第二差動(dòng)限制單元差速運(yùn)動(dòng)的限制程度確定出一第二VDC啟動(dòng)閾值；在第一差動(dòng)限制單元的差動(dòng)受限狀態(tài)下、以及第二差動(dòng)限制單元的差動(dòng)受限狀態(tài)下，選擇第一VDC啟動(dòng)閾值與第二VDC啟動(dòng)閾值中的小者作為最終的VDC啟動(dòng)閾值；以及在某一時(shí)刻啟動(dòng)車輛的動(dòng)態(tài)控制，其中的啟動(dòng)時(shí)刻是根據(jù)所選定的VDC啟動(dòng)閾值確定出的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種車輛動(dòng)態(tài)控制(VDC)設(shè)備，其用在帶有一差動(dòng)限制裝置的機(jī)動(dòng)車上，差動(dòng)限制裝置可對(duì)前后輪軸之間差動(dòng)與左右輪軸之間差動(dòng)中的至少一種差速運(yùn)動(dòng)執(zhí)行限制，該VDC設(shè)備包括一VDC系統(tǒng)，其根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向狀況，獨(dú)立于駕駛員制動(dòng)動(dòng)作地對(duì)至少一個(gè)車輪的制動(dòng)力實(shí)施控制，以便于對(duì)車輛的轉(zhuǎn)彎行為進(jìn)行控制。VDC系統(tǒng)使差動(dòng)受限狀態(tài)時(shí)所采用的VDC啟動(dòng)定時(shí)相比于差動(dòng)自由狀態(tài)下的VDC啟動(dòng)定時(shí)提前，在差動(dòng)受限狀態(tài)下，前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)、與左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)中的至少之一是受限的，而在差動(dòng)自由狀態(tài)下，前后輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)與左右輪軸之間的差速運(yùn)動(dòng)都是允許的。
文檔編號(hào)B60W30/00GK1541874SQ200410036658
公開(kāi)日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2004年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者鈴木英俊, 田中伸幸, 幸 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社