控制啟動和隨後汽車加速過程的系統和方法

2023-08-03 13:40:11

專利名稱：控制啟動和隨後汽車加速過程的系統和方法
技術領域：
本發明涉及用於控制機動車輛啟動和隨後加速過程的系統和方法。
背景技術：
在日本專利文獻JP-A 08-207605中披露了可在4輪驅動(4WD)或2輪驅動(2WD)模式下操作的汽車(機動車輛)。汽車可以在4WD模式狀態啟動。傳輸裝置具有扭矩分配離合器。響應控制信號調整施加到離合器的液壓壓力，可以改變發動機輸出扭矩的所分出扭矩的大小。控制器產生控制信號。控制器使用加速踏板壓下量和車輪轉速作為輸入。控制器根據車輪轉速計算加速滑動。控制器根據加速踏板壓下量計算第一扭矩數值，根據加速滑動計算第二扭矩數值。控制器建立汽車閾值速度(例如20km/h)，並將車速與汽車閾值速度進行比較。當車速低於汽車閾值速度時，控制器設置第一數值和第二數值中較大的數值為基本扭矩。當車速等於或高於汽車閾值速度時，控制器設置第二數值為基本扭矩。控制器在根據基本扭矩確定控制信號中考慮汽車減速，以使離合器傳輸扭矩能力快速下降，從而迅速禁止4WD。此措施有效地防止發生緊急制動。
在已知系統的啟動和隨後的汽車加速過程中，由於總是存在時間延遲，所以當車速達到汽車閾值速度時禁止4WD模式，這就引起發生加速滑動，直到另一4WD模式被允許。此過程的不利之處是，當轉換時僅依靠汽車閾值速度控制加速滑動，因此汽車閾值速度下降不能低於某一低限，即使需要提高燃油經濟性的情況也是如此。

發明內容
本發明的目的是提供用於控制汽車啟動和隨後的加速過程的系統和方法，從而使汽車在啟動期間，具有出色的燃油經濟性及最佳的加速性能。
根據本發明的一示範實施例，通過響應命令向車輪施加扭矩用全輪驅動模式驅動汽車，提供用於控制汽車啟動及隨後加速過程的方法或系統，該方法或系統包括在啟動和隨後汽車的加速過程期間，對連續增加的預定變量與閾值進行比較；響應駕駛者要求確定扭矩的第一期望值；響應加速滑動確定扭矩的第二期望值；在預定變量低於或等於閾值時，響應扭矩的第一期望值確定命令；和確定驅動情況是否應當從響應扭矩的第一期望值確定命令改變到響應扭矩的第二期望值確定命令。
附圖簡述通過參照以下附圖所作的描述，將會對本發明有一清楚地理解。


圖1是實施了本發明的汽車的簡要示意圖。
圖2是表示發動機控制器工作的流程圖。
圖3是表示牽引控制系統(TCS)控制器工作的流程圖。
圖4是表示在全輪驅動或4WD控制器、發動機控制器和相關設備之間相互關係的硬體圖。
圖5是4WD控制器的方框圖。
圖6是流程圖，表示根據本發明的系統或方法的一個實施例的工作，該系統或方法用於控制啟動和隨後汽車的加速過程。
圖7是流程圖，表示用於以軟體實現期望負載扭矩限幅器部件的控制程序。
圖8是流程圖，表示用於以軟體實現期望負載扭矩限幅器部件的控制程序。
圖9A到9E是表示圖6所示實施例工作的曲線圖。
圖10是流程圖，表示根據本發明的系統或方法的另一實施例的工作，該系統或方法用於控制啟動和隨後汽車的加速過程。
圖11是流程圖，表示根據本發明的系統或方法的又一實施例的工作，該系統或方法用於控制啟動和隨後汽車的加速過程。
圖12是流程圖，表示根據本發明的系統或方法的另一實施例的工作，該系統或方法用於控制汽車的啟動過程。
具體實施例方式
現參考附圖，圖1所示的汽車實施了根據本發明的汽車動力控制系統。該汽車包括一個或第一動力系統，以及另一個或第二動力系統。第一動力系統包括內燃發動機2形式的原動機。第一動力系統與第一組車輪1L和1R驅動聯接。第二動力系統包括作為驅動扭矩源的電動牽引電動機4，還包括在電動機4和第二組車輪3L和3R之間作為扭矩傳輸裝置的離合器12。
在所述汽車中，發動機2是驅動扭矩的主源。發動機2具有以進氣岐管14形式的進氣管。在進氣岐管14內，發動機2具有主節氣門15和子節氣門16。
以所示汽車的加速踏板的形式響應加速命令，主節氣門15以相應程度打開，該加速命令是加速器17的加速踏板壓下量(APO)形式的命令。在所述汽車中，APO可用角度的百分比(％)表示，該角度是汽車駕駛者操縱加速器17從釋放位置到全部壓下所成的角度。在加速器17與主節氣門15之間的操作連接可以是機械連接如所示的通過全部拉線或致動器系統實現。致動器系統包括加速傳感器60、發動機控制器18和未示出的節氣門致動器。發動機控制器18監測加速傳感器60以接收加速器17的APO，確定主節氣門15打開角度的期望值，並計算致動器命令。響應致動器命令，節氣門致動器將主節氣門15調整到所期望值。
為使子節氣門16致動，提供有步進電動機19和節氣門傳感器62。牽引控制系統(TCS)控制器20的步進電動機控制器接收以角度Δθ表示的控制信號。該角度Δθ的確定方式將在以後參照流程圖2和3加以描述。TCS控制器20計算步進電動機19轉動的步進數量。步進電動機控制器20接收節氣門傳感器62的輸出以形成子節氣門16的閉環控制。由於使用子節氣門16，使發動機的輸出扭矩Te不依賴於主節氣門15所處位置獨立地變化。
為傳輸發動機扭矩Te，第一動力系統進一步包括變速器(傳動系)30和差速器31。變速器30具有不同的檔位範圍。在所述實施例中，變速器30是包括扭矩轉換器的自動變速器。扭矩轉換器包括泵輪、定子和渦輪。泵輪與發動機2的曲軸相聯以隨其旋轉。渦輪與自動變速器的輸入軸相聯接。自動變速器的輸出軸與差速器聯接。自動變速器具有輸入軸與輸出軸不同的轉速比。差速器31設置在第一組車輪1L和1R之間。在所述實施例中，使用了RE4F03B型自動傳動軸，它包括扭矩轉換器、四速自動變速器和差速器。有關RE4F03B型自動傳動軸的進一步信息，可參閱由Nissan Motor Co.，Limited於2002年2月發表的服務手冊「Nissan MARCH」中C-6到C-22頁。
第二動力系統包括與電動牽引電動機4聯接的減速齒輪11和與離合器12聯接的差速器13。差速器13設置在第二組車輪3L和3R之間。離合器12具有與減速齒輪11的輸出部件聯接的輸入軸。離合器12的輸出軸與差速器13的輸入部件聯接。在所述實施例中，使用包括減速齒輪、電磁離合器和差速器的集成驅動單元。有關該集成驅動單元的進一步信息，可參閱由Nissan MotorCo.，Limited於2002年9月發表的服務手冊「Nissan MARGH」中C-6到C-13頁(特別是C-10頁)。
在所述實施例中，離合器12是配置有凸輪致動導向離合器的電磁離合器。為激勵線圈，離合器12與未示出的電源連接。有關凸輪致動導向離合器如何工作的技術說明參閱1995年11月7日發表的US-A 5,464,084，該文件在此一併作為參考。
在所述實施例中，第一組車輪分別是左前車輪1L和右前車輪1R，第二組車輪分別是左後車輪3L和右後車輪3R。本發明不受此實例的限制。第一組車輪可分別是左後車輪和右後車輪，第二組車輪可分別是左前車輪和右前車輪。隨討論的進行，應理解在離合器12嚙合後，當電動機扭矩向驅動電動機或第二組車輪3L和3R傳動的動力系統間隙(play)被消除時，汽車的4WD模式操作已就緒。
關於第二動力系統，電動機4依靠電能驅動。電源可以是電池。然而，在所述本發明的實例中，電源來自與發動機2相動力聯接的發電機7。使發電機7和發動機2相互動力聯接的環形帶6與皮帶輪使發電機7以轉速Nh轉動，該轉速Nh可由發動機轉速Ne和皮帶輪比值所表達。皮帶輪比值Rp是兩個皮速輪之間的比值，其中一個安裝在發動機輸出軸上，另一個安裝在發電機軸上。
當對發電機7施加發電機磁場電流Ifh，發電機7成為發動機2的負載，並響應克服這一負載的發動機扭矩產生電能。下文中這一發動機扭矩稱為「負載扭矩Th」。電纜9將發電機7與電動機4相連接。接線盒10設置在發電機7和電動機4之間的電纜9中。在接線盒10內有繼電器24以便有選擇地向電動機4供應電能。
繼續參考圖1，輪速傳感器27FL、27FR、27RL和27RR分別監測與其關聯的車輪轉速。發動機轉速傳感器21檢測指示發動機2轉速的參數。
同時參考圖4，接線盒10內的電流傳感器23測量由發電機7供應給電動機4電能的電流。所測電流測量的是電動機4的電樞電流Ia。電動機轉速傳感器26檢測電動機4驅動軸的轉速Nm。所設熱敏電阻25用於檢測電動機4的溫度。
換檔檢測器32、傳感器35、62、27FL、27FR、27RL、27RR、21、60和26，以及熱敏電阻25的輸出信號被用作4WD控制器8的輸入。4WD控制器8包括可與計算機可讀取存儲介質52通信的微處理器50。如熟悉此技術領域的人員所理解的，例如計算機可讀取存儲介質52可包括隨機存取存儲器(RAM)54、只讀存儲器(ROM)56、和/或維持存儲器(KAM)58。
參考圖4，4WD控制器對輸入進行處理並產生發電機命令c1(負載比)。發電機命令c1被用作發電機7的電壓調節器22的輸入。電壓調節器22將發電機磁場電流Ifh調整到由發電機命令c1所指示的數值。電壓調節器22檢測發電機的輸出電壓V。所檢測的發電機輸出電壓V被饋送到4WD控制器8。在4WD控制器8的控制下，電壓調節器22調整發電機磁場電流Ifh。調整磁場電流Ifh就對負載扭矩Th和發電機輸出電壓V進行了調整。這樣，4WD控制器8可以控制負載扭矩Th和發電機輸出電壓V。
4WD控制器8產生用於繼電器24的繼電命令。響應繼電命令，繼電器24控制提供給電動機4的電壓(或電流)。
4WD控制器8產生用於電動機4的電動機命令，從而調節電動機磁場電流Ifm。調節電動機磁場電流Ifm可對電動機扭矩Tm進行調整。
4WD控制器8產生用於離合器12的離合器命令。響應離合器命令，離合器12嚙合或分離。
圖5中的方框圖表示4WD控制器8的軟體或硬體部件。
在根據本發明的示範實例中，發電機控制部件8A接收發電機電壓V的期望值。在期望的發電機電壓(V)計算部件8G處計算出發電機電壓V的期望值。發電機控制部件8A以負載比(％)形式確定發電機命令c1。此發電機命令c1提供給電壓調節器22。響應發電機命令c1，電壓調節器22調整發電機磁場電流Ifh，使發電機7輸出達到期望值水平的電壓V。
繼電控制部件8B產生繼電命令。繼電命令提供給接線盒10內的繼電器24。
電動機控制部件8C輸入有關電動機轉速Nm、有關電動機(感應)電壓E和有關電動機電樞電流(電動機電流)Ia的信息。電動機電樞電流Ia被確定為電動機扭矩Tm和電動機磁場電流Ifm的函數。因此，如果電動機磁場電流Ifm不變，電動機電樞電流Ia確定電動機扭矩Tm。電動機控制部件8C調整電動機電流Ifm。
離合器部件8D從動力系統間隙調節部件8H處接收離合器嚙合/分離命令。響應離合器命令，通過控制提供流經離合器12的線圈的電流，對離合器12的狀態進行控制。
期望負載扭矩(Th)計算部件8E確定負載扭矩Th的期望值。
期望負載扭矩限制器部件8F對負載扭矩Th的期望值與發電機7的最大負載能力HQ進行比較。當負載扭矩Th的期望值超過最大負載能力HQ時，期望負載限制器部件8F計算過盈扭矩ΔTb(ΔTb＝Th-HQ)，並將最大負載能力HQ設為Th。期望負載限制器部件8F計算發動機扭矩上限TeM(TeM＝Te-ΔTb，其中Te是發動機扭矩的當前值)，並將發動機扭矩上限TeM輸出到發動機控制器18。
現參考圖2，圖2中的流程圖表示發動機控制器18的工作。
在框S10中，發動機控制器18根據加速踏板傳感器60的輸出信號(APO)確定發動機扭矩TeN的期望值。
在下一個框S20中，發動機控制器18確定是否將來自4WD控制器8的發動機扭矩上限TeM饋入，該上限TeM將在圖7中框S530中被確定。如果滿足條件控制邏輯轉向框S30。如果不滿足條件控制邏輯轉向框S50。
在框S30中，發動機控制器18確定是否發動機扭矩TeN的期望值大於發動機扭矩上限TeM。如果滿足條件，控制邏輯轉向框S40。如果不滿足條件，控制邏輯轉向框S50。
在框S40中，發動機控制器18將發動機扭矩上限TeM設為發動機扭矩TeN的期望值。
在下一個框S50中，發動機控制器18根據由加速器踏板傳感器60和發動機轉速傳感器21的輸出信號提供的加速器踏板壓下量APO和發動機轉速Ne，確定發動機扭矩Te的當前值。在確定發動機扭矩Te的當前值中，發動機控制器18可使用如2002年8月13日發表的US 6,434,469 B1文件中圖15所示的查找映像圖方式，該文件在此一併作為參考。
在下一框S60中，發動機控制器18計算偏差ΔTe』，可如下表示
ΔTe』＝TeN-Te (1)在下一個框S70中，發動機控制器18為偏差ΔTe』確定在節氣門打開角度θ的改變量Δθ，並將所確定的改變量Δθ輸出到TCS控制器20，以使子節氣門16有相應地動作。
參考圖3，TCS控制器20執行抑制加速滑動的功能，該加速滑動發生在驅動輪，即本實施例中的前車輪1L和1R。一旦檢測到有這一加速滑動發生，TCS控制器20關閉子節氣門16以減少發動機的輸出，該過程與汽車駕駛者對主節氣門15的操縱是相互獨立的。提供有TCS標誌TSCFLG，該標誌在TCS執行上述對發動機扭矩進行減少控制以抑制加速滑動時被置位。
圖3中的流程圖表示TCS控制器20在執行上述對發動機扭矩進行減少控制以抑制加速滑動的工作流程，即TCS控制。
在框S100中，確定是否有加速滑動發生。如果發生，控制邏輯轉向框S110。如果沒有發生，控制邏輯就轉向框S140。
在框S110，TCSFLG被置位，而在框S140中，TCSFLG被清除。TCSFLG被清除後，子節氣門16打開角度的期望值θ被設置得等於打開角度θmax，打開角度θmax大於任何打開角度的當前值，主節氣門15可能採用此打開角度θmax。而後，TCS控制器20將子節氣門16調整到打開角度θmax。隨子節氣門16打開到打開角度θmax，主節氣門15取得對發動機輸出扭矩的控制。
在框S110中TCSFLG被置位後，控制邏輯轉向框S120。在框S120，確定所謂的滑動率A。滑動率A表示如下A=VWF-VWRVWR---(2)]]>其中VWF是前輪的平均速度；VWR是後輪的平均速度。
在下一個框S130，子節氣門16打開角度的期望值θ通過以下計算公式被確定。
θ＝K6×A (3)其中
K6是增益。
考慮到當前與之前的滑動率A之間的偏差，增益K6可具有不同的數值。
在本實施例中，汽車裝備有牽引控制系統(TCS)。TCS包括TCS控制器20。TCS判斷或監測路面的磨擦係數以確定是否執行牽引控制。當路面的磨擦係數低時TCS執行牽引控制，並將操作中標誌TCSFLG置位。當路面的磨擦係數低時，標誌TCSFLG被置位(TCSFLG＝1)表示牽引控制處於工作狀態。當路面的磨擦係數不低時，標誌TCSFLG被清除或復位(TCSFLG＝0)。在本實施例，標誌TCSFLG用作表示路面磨擦係數(μ)低的指示器。
圖6的流程圖表示根據本發明的用於控制啟動汽車過程的系統的一個實施例的工作情況。本發明在控制程序中用軟體實現期望負載扭矩(Th)計算部件8E。
參考圖6，期望負載扭矩Th在框S400、S410、S420和S430中計算。為計算期望負載扭矩Th，在框S360或S390確定由電動機4產生用於施加到後車輪3L和3R的扭矩期望值TΔV。有兩個處理過程用於確定向後車輪3L和3R施加的扭矩期望值TΔV。為方便描述，兩個處理過程稱作第一過程或基於扭矩過程，及第二過程或基於滑動過程。框S350和S360表示第一過程。框S370、S380和S390表示第二過程。
根據第一或基於扭矩的過程，根據施加到前車輪1L和1R的發動機15的輸出扭矩確定施加到後車輪3L和3R的扭矩期望值TΔV。響應加速器17的加速器踏板壓下(APO)角度，確定發動機15的輸出扭矩。APO通過加速器17表達駕駛者的要求。因此，在第一過程由駕駛者的要求決定期望值TΔV。
根據第二或基於滑動的過程，在前車輪1L和1R產生的加速滑動ΔVF確定施加到後車輪3L和3R的扭矩期望值TΔV。
圖6中，框S300、S310、S320、S330、S340、S440、S450和S460表示確定執行第一過程和第二過程中某一過程的邏輯單元。
根據圖6所示的邏輯單元，確定車速閾值或速度閾值α。汽車的車速或速度Vcar得到監測。車速Vcar與車速閾值α進行比較(見框S330或S340)。當車速Vcar低於或等於車速閾值α時執行第一過程。當車速Vcar超過或逐漸高於車速閾值α時執行第二過程。在本實施例中，路面磨擦係數μ確定車速閾值α，以使當路面磨擦係數μ減少時提高車速閾值α。有關道路磨擦係數變化的可得到的信息可以是連續的或是分散的。如果是連續的，車速閾值α可連續增加。如果是分散的和具有兩個等級，車速閾值α可從較低車速提高到較高車速。在圖6所示的流程圖中，道路磨擦係數μ的降低使車速閾值α從較低的5km/h車速(見框S330)提高到10km/h車速(見框S340)。
繼續參考圖6，以有規律的間隔重複執行流程圖。在框S300，4WD控制器8確定是否清除所謂低μ標誌TμFLG。如果在框S300中低μ標誌TμFLG被清除或復位(TμFLG＝0)，邏輯轉向框S310。在框S330中如果低μ標誌TμFLG被置位(TμFLG＝1)，邏輯轉向框S340。
隨著討論的進行，應注意到，一旦道路磨擦係數μ被確定為低，邏輯便從框S300轉向框S310，然後轉向框S320，低μ標誌TμFLG從零(0)級切換到一(1)級。低μ標誌TμFLG連續保持在一(1)級，直到滿足預定條件。滿足預定條件則執行基於滑動的過程以根據加速滑動ΔVF確定扭矩的期望值TΔV。在本實施例，當在汽車啟動過程滿足預定條件時，邏輯從框S340經過框S440和S450轉到S460。在框S460，低μ標誌TμFLG被清除。框S460之後，邏輯經過框S370、S380和S390至此基於滑動的過程執行完畢。
在圖6的框S310中，4WD控制器8確定是否清除標誌TCSFLG(TCSFLG＝0)。如果清除了，邏輯轉向框S320。如果沒清除，則邏輯轉向框S320。
在框S330，4WD控制器8確定是否車速Vcar低於或等於5km/h，該速度設置為閾值車速α。如果滿足條件，邏輯轉向框S350以執行基於扭矩的過程。如果不滿足條件，邏輯轉向框S370以執行基於滑動的過程。
如前所述，基於扭矩的過程是在框S350和S360執行。在框S350，4WD控制器8從加速傳感器60輸入關於APO的信息。在下一個框S360，4WD控制器8確定扭矩的期望值TΔV，可表示為TΔV＝K4×APO (4)其中K4是例如通過模擬所確定的增益。
如上所討論的，APO表示施加到前車輪1L和1R的驅動扭矩。由於被確定為APO的函數，由公式(4)表達的扭矩的期望值TΔV依賴於施加到前車輪1L和1R的驅動扭矩。因而，可稱為基於扭矩的期望值TΔV。
如前所述，基於滑動的過程在框S370、S380和S390執行。在框S370，4WD控制器8從輪速傳感器27FL、27FR、27RL和27RR輸入關於輪速VWFL、VWFR、VWRL和VWRR的信息，以確定前車輪的平均速度VWF和後車輪的平均速度VWR，可如下表達VWF=VWFL+VWFR2]]>VWR=VWRL+VWRR2---(5)]]>在下一框S380，4WD控制器8確定加速滑動或滑動速度ΔVF，它是前車輪1L和1R的加速滑動的數量。加速滑動ΔVF可如下表達ΔVF＝VWF-VWR(6)在下一框S390，4WD控制器8確定扭矩的期望值TΔV，可表達為TΔV＝K1×ΔVF (7)其中K1是例如通過模擬所確定的增益。
由於被確定為車速滑動ΔVF的函數，由公式(7)表達的扭矩的期望值TΔV依賴於施加到前車輪1L和1R的加速滑動。因而，可稱為基於滑動的期望值TΔV。扭矩的基於滑動的期望值TΔV表示被吸收以抑制加速滑動ΔF的發動機扭矩。
在框S360或S390中確定扭矩的期望值TΔV後，邏輯轉向框S400。如前所述，在框S400、S410、S420和S430中計算期望負載扭矩Th。
在框S400，4WD控制器8確定扭矩的期望值TΔV是否等於預定值0(零)。如果滿足條件(TΔV＝0)，邏輯轉向框S410。如果不滿足條件(TΔV＞0)，邏輯轉向框S420。
在框410，4WD控制器8在返回開始點前將負載扭矩Th的期望值設置為0(Th←0)。
在框S420，4WD控制器8計算負載扭矩TG的當前值。負載扭矩TG的當前值以下式表達TG=K2VIak3Nh---(8)]]>其中V是發電機7的電壓；
Ia是發電機7的電樞電流；Nh是發電機7的轉速；K3是效率；和K2是係數。
在下一個框S430，4WD控制器8在返回開始點前，計算負載扭矩Th的期望值。負載扭矩Th的期望值可表達為Th＝TG+TΔV (9)參考框S300、S310和S330，應注意在道路磨擦係數μ不低的情況下，邏輯總是轉到框S330。更具體地講，道路磨擦係數μ不低於磨擦係數閾值，保持每一低μ標誌TμFLG和標誌TCSFLG等於0(零)。在此情況下，當車速Vcar低於或等於5km/h時，執行在框S350和S360的第一或基於扭矩的過程，當車速Vcar超過5km/h時，執行在框S370、S380和S390的第二或基於滑動的過程。這樣，在此情況下，車速閾值α繼續是5km/h。
道路磨擦係數μ逐漸低於閾值磨擦係數使標誌TCSFLG被置位後，邏輯從框S310轉到框S320。在框S320，4WD控制器8將低μ標誌TμFLG置位。在低μ標誌TμFLG被置位後，4WD控制器8立即提高閾值車速α，從較低的5km/h增加到較高的10km/h。簡單地講，當路面磨擦係數μ低時，閾值車速α提高到較高車速10km/h。
在低μ標誌TμFLG被置位後的循環中，邏輯直接從框S300轉到框S340。
在框S340，4WD控制器8確定車速Vcar是否低於或等於10km/h，該車速現已設為閾值車速α。如果滿足條件，邏輯轉到框S350繼續執行基於扭矩過程。如果不滿足條件，邏輯轉向框S440。
在框S440，4WD控制器8使計數器CNT增加或計數(counts up)。
在下一框S450，4WD控制器8確定計數器CNT的計數值是否達到或超過預定的計數數值，該數值是預定的時間10秒被從圖6中流程圖的開始到相同流程圖的下一次開始之間的時間間隔所除得到的商。如果不滿足條件，邏輯從框S450轉到框S350以繼續執行基於扭矩的過程。如果滿足條件，邏輯轉向框S460。
在框S460，4WD控制器8對每一低μ標誌TμFLG和使計數器CNT復位為0(零)。邏輯從框S460轉到框S370以執行基於滑動過程。
提供框S440和S450以及在框S460使計數器復位(CNT＝0)是為了消除當車速Vcar超過10km/h時可能發生的擺動。
在圖6所示的流程圖中，現考慮流程圖是如何變化以處理當車速Vcar暫時超過5km/h時需要消除可能發生的擺動的情況。在此實例中，框S330的「否」支路是框S370的分支。框S330的「否」支路連接到與S440相當的框。相當於S440的框之後的是相當於S450的框。相當於S450的框具有「否」支路與框S350連接。相當於S450的框的「是」支路與計數器CNT的內容被清除的框連接。框S370跟隨計數器CNT被清除的框。
如果擺動只是小問題或實際未發生擺動，去除框S440和S450後邏輯直接從框S340轉到框S450例如，前面關於框S440和S450的描述清楚地支持這樣的特性，該特性是動態情況應當連續執行第一或基於扭矩過程，除非車速Vcar連續地超過閾值車速α(5km/h或10km/h)達預定時間例如10秒。
以後將參照圖9A到9E對通過流程圖6所描述的操作進行討論。討論前，先參考圖7描述期望負載扭矩限制器部件8F(見圖5)，然後參考圖8描述發電機期望電壓(V)計算部件8G(見圖5)。
圖7的流程圖表示用於以軟體實現期望負載扭矩限制器部件8F的控制程序。
在框S500，4WD控制器8確定負載扭矩Th的期望值是否超過發電機7的最大負載能力HQ。如果滿足條件(Th＞HQ)，邏輯轉向框S510。如果不滿足條件(TH≤HQ)，邏輯返回到開始點。
在框S510，4WD控制器8計算過盈扭矩ΔTb，如下表達ΔTb＝Th-HQ (10)在下一框S520，4WD控制器8根據APO和Ne確定發動機扭矩Te的當前數值，APO和Ne分別由加速傳感器60和發動機轉速傳感器21的輸出信號所提供。在確定發動機扭矩Te的當前數值中，4WD控制器8可能使用一同作為參考的US 6,434,469 B1中圖15所示的查找映像圖方式。
在框S530，4WD控制器8計算發動機扭矩上限TeM，可如下表達TeM＝Te-ΔTb (11)在相同的框S530，4WD控制器8將發動機扭矩上限TeM輸出到發動機控制器18(見圖2中的框S20)。
在下一框S540，4WD控制器8設置最大負載能力HQ作為由發電機7提供給發動機2的負載扭期望值Th。
接著，圖8中流程圖表示用於以軟體實現發電機期望電壓(V)計算部件8G的控制程序。
在框S600，4WD控制器8確定在圖6的框S360或S390已確定的扭矩的期望值TΔV是否大於0(零)。如果滿足條件(TΔV＞0)，邏輯轉向框S610。如果不滿足條件(TΔV＝0)，邏輯返回開始點。
在框S610，4WD控制器8從電動機轉速傳感器26輸入電動機轉速Nm的信息。4WD控制器8從例如查找表中確定相對於電動機轉速Nm的電動機磁場電流Ifm的期望值。4WD控制器8將所確定的電動機磁場電流Ifm的期望值傳送給電動機控制部件8C(見圖5)。
關於隨著電動機轉速Nm在不同數值時電動機磁場電流Ifm的期望值的變化，如在框S610中所示，電動機磁場電流Ifm在轉速低於預定值的範圍保持不變，但在轉速等於或超過預定值時電流下降。
除了在這樣高的轉速下使電動機磁場電流Ifm降低，否則電動機感應電壓E將會提高，很難保證在這樣高轉速下產生足夠的電動機扭矩所需的電動機電樞電流Ia的流動。因此，在高轉速等於或超過預定值時，通過降低電動機磁場電流Ifm防止感應電壓E的上升，以保證用於產生足夠高的電動扭矩Tm所需的電動機電樞電流Ia的流動。
在框S610內的圖形表示電動機磁場電流Ifm以離散的方式從高水平下降到低水平。如果產生需要以提供較平滑(smoother)電動機扭矩的特性，而不是提供電動機磁場電流Ifm在兩個水平變化，電動機磁場電流Ifm可隨電動機轉速Nm的不同值而連續改變。電動機磁場電流Ifm的連續變化導致對於電動機轉速Nm不同的值需對電動機扭矩Tm進行連續地修正以產生電動機扭矩Tm的期望值。
在下一框S620，4WD控制器8從例如查找映像圖確定相對於電動機磁場電流Ifm的期望值和電動機轉速Nm的電動機感應電壓E。
在框S630，4WD控制器8使用在圖7的控制程序所確定的負載扭矩Th的期望值計算電動機扭矩Tm的期望值。電動機扭矩Tm可表達如下Tm=ThNegemotNm---(12)]]>其中Tm是電動機扭矩；Nm是電動機轉速；Th是負載扭矩；Ne是發動機速度；ηge是發電機效率；和ηmot是電動機效率。
在下一框S640，4WD控制器8確定作為電動機扭矩Tm的期望值和電動機磁場電流Ifm的期望值的函數的電動機電樞電流Ia的期望值。
在下一框S650，4WD控制器8計算發電機電壓V的期望值，表達如下V＝Ia×R+E (13)其中R是電纜9的電阻和電動機4的線圈電阻之和。
根據圖8的流程圖，發電機電壓V的期望值在適當考慮到電動機4後在框S250中被確定。確定發電機電壓的期望值的方式不受此實例描述的限制。如情況允許，發電機電壓V的期望值可以作為負載扭矩Th期望值的函數直接確定。
本發明是結合具有電動機4的汽車進行披露的，該電動機4作為向後車輪3L和3R施加扭矩的驅動扭矩源。本發明可在具有其它類型的4WD驅動系統的汽車中得到應用。包括分動器(transfer)的4WD驅動系統就是一個例子。
參考以下陳述可對前面所描述的本發明的實施例有所理解。
為了使靜止的汽車運動，需要向前車輪1L和1R施加更大的驅動扭矩。駕駛者踏下加速器踏板17使發動機2產生足夠大的扭矩以向車輪提供強大的驅動扭矩。由於施加到前車輪1L和1R的驅動扭矩非常大，所以前車輪1L和1R傾向產生滑動。需要有效地抑制這一產生滑動的傾向，使其處於充分低的水平。根據實施例，通過響應APO，從重複執行第一過程(見圖6中框S350和S360)所導出的基於扭矩TΔV的4WD來滿足此需要。與APO成比例地驅動扭矩施加到後車輪3L和3R。使用APO作為控制輸入，驅動扭矩作為控制輸出，實現了前饋4WD控制。此前饋4WD控制可有效地抑制前車輪1L和1R產生滑動的傾向。
汽車啟動後為追求與良好的加速性能一樣出色的燃油經濟性，將前饋4WD控制的操作範圍限制在所需的最小程度。汽車啟動後，車速和時間是兩個連續增加的變量。將這些變量與閾值相比較限定可滿足需要的最小程度。在實施例中，汽車啟動後選擇車速Vcar作為連續增加的變量的例子。建立了閾值車速α(＝5km/h)。車速Vcar與閾值車速α進行比較。汽車啟動後當車速Vcar低於或等於閾值車速α時，前饋4WD控制能夠提供良好的汽車加速度。我們記得確定執行第一過程(圖6中框S350和S360)，並因而重複執行這一過程使前饋4WD控制能夠實現。
如前所述，在轉換期間由於時間的延遲使加速滑動不可避免地發生。本發明的實施例找到可控制這一短暫加速滑動的驅動情況。兩個與短暫加速滑動有關的主要影響因素是路面磨擦係數μ和驅動扭矩。在實施例中，對路面磨擦係數μ和車速Vcar進行監測以確定驅動情況是否應當從前饋4WD控制改變到反饋2/4WD控制。前饋4WD控制響應第一或基於扭矩的期望值TΔV，施加驅動扭矩到後車輪3L和3R，該期望值是響應駕駛者的功率要求(APO)所確定的。反饋2/4WD控制響應第二或基於滑動的期望值TΔV，施加驅動扭矩到後車輪3L和3R，該期望值是響應加速滑動所確定的。
如上所述，車速Vcar同路面磨擦係數μ一樣受到監測。明顯地，短暫的加速滑動依賴於路面磨擦係數μ。隨著車速Vcar的提高，前輪轉速與車速的偏差逐漸縮小。另外，當車速Vcar升到越過升檔點，相關聯的變速器提高檔位。這使施加到後車輪3L和3R的驅動扭矩下降。因此，車速Vcar在啟動和隨後的汽車加速過程中起到指示驅動扭矩變化的指示器作用。
如前對框S300、S310和S320所描述的，監測標誌TCSFLG以確定路面磨擦係數μ是否較低。
根據實施例，如圖6所示，當車速Vcar超過閾值車速α時，如果路面磨擦係數μ保持較高值，驅動情況應當從前饋4WD控制改變到反饋2/4WD控制。通過以下沿框S300、S310、S330、S370、S380、S390、S400、S420和S430的邏輯流程可對此加以確認。在此實例，由於較高的路面磨擦係數μ使過渡加速滑動得到抑制。
根據實施例，如圖6所示，當車速Vcar超過閾值車速α時，如果路面磨擦係數μ處於較低值，驅動情況不應從前饋4WD控制改變到反饋2/4WD控制。通過以下沿框S300、S310、S340、S350、S360、S390、S400、S420和S430的邏輯流程可對此加以確認。保持此邏輯流程直到車速Vcar超過另一10km/h的閾值車速。這樣，如果路面磨擦係數μ處於較低值，保持前饋4WD控制直到車速Vcar超過另一10km/h的閾值車速。汽車以4WD模式進行驅動具有優化和穩定的加速度，未發生任何較大的加速滑動。
隨著車速Vcar的提高，車輪轉速與車速的偏差逐漸縮小，在變速器發生升檔方向傳動比改變，使施加到後車輪3L和3R的驅動扭矩下降。在圖6中，當車速Vcar超過10km/h的閾值車速時，即使路面磨擦係數μ處於較低值，驅動情況應當從前饋4WD控制改變到反饋2/4WD控制。通過以下沿框S300、S320、S340、S440、S450、S460、S370、S380、S390、S400、S420和S430的邏輯流程可對此加以確認。在此實例，因為驅動扭矩比較低，所以過渡加速滑動較小。
根據實施例，在圖6中，如果路面磨擦係數μ處於較高值，在車速Vcar超過5km/h的閾值車速後，在例如預定10秒的時間周期保持前饋4WD控制。如果路面磨擦係數μ處於較低值，在車速Vcar超過提高的10km/h的閾值車速後，在預定的時間周期保持前饋4WD控制。通過以下沿框S300、S340、S440、S450、S350、S360、S400、S420和S430的邏輯流程可對此加以確認。
如果路面磨擦係數μ處於較高值，當車速Vcar超過5km/h的閾值車速時，或如果路面磨擦係數μ處於較低值，在車速Vcar超過提高的10km/h的閾值車速時，作出改變驅動模式的調整後，執行反饋2/4WD控制。與反饋2/4WD控制相比較，4WD僅在發生有加速滑動時建立。這樣，由於建立4WD模式的操作範圍被限制在有加速滑動發生的所需最小範圍，所以使燃油經濟性得到提高。
根據實施例，前饋4WD控制的操作範圍可限制在所需最小範圍，即除了路面磨擦係數μ處於較低值，應通過設置充分低的車速作為閾值車速，例如5km/h，來抑制在啟動期間的加速滑動。這可使燃油經濟性提高。
參照圖9A到9E，所繪的全部線條表示在具有較低μ值的道路上在啟動和隨後的汽車加速過程中實施例的工作情況。為比較的目的，虛線表示總是進行從前饋4WD控制改變到反饋2/4WD控制的系統的工作情況。
當駕駛者踏下加速器踏板17(見圖9A)時，根據實施例的啟動和隨後的過程在時間t0開始。在時間t0後緊隨的時間t1，初始加速滑動(見圖9B)開始，將標誌TCSFLG置位(見圖9D)，從而使低μ標誌TμFLG置位(見圖9E)。時間t1之後，閾值車速α立刻從5km/h改變到10km/h。接著，將車速Vcar與閾值車速10km/h重複地進行比較。
在時間t1之後的時間t2，由於前饋4WD控制抑制了初始加速滑動(見圖9B)，標誌TCSFLG被復位(見圖9D)。低μ標誌TμFLG保持原有值(見圖9E)，從而保持閾值車速α處於提高的10km/h速度。
隨後在時間t5，車速Vcar超過提高的閾值車速10km/h。接著，在預定10秒的時間周期車速Vcar保持在10km/h以上直到時間t6。在t5到t6期間，甚至車速Vcar超過提高的閾值車速10km/h後，連續保持前饋4WD控制。
在時間t6，改為反饋2/4WD控制，低μ標誌TμFLG被復位(見圖9E)。時間t6之後，如果未發生加速滑動，反饋2/4WD控制立即建立2WD。
關於常規系統的工作情況，在時間t3，當車速Vcar超過閾值車速5km/h時，前饋4WD控制被禁止。由於在時間t3後立即開始從4WD模式到2WD模式的轉換，在時間t4開始發生過渡加速滑動。響應該加速滑動，反饋2/4WD控制建立4WD。在時間t4之後的期間，前車輪1L和1R的手柄超過手柄限制(見圖9C)。
在實施例中，響應處於較低值的路面磨擦係數μ，設置10km/h的單一車速值。本發明不受此實例的限制。響應不同水平的路面磨擦係數μ，可設置一個或多個其它的或中間的車速值。
在實施例中，在過程中路面磨擦係數μ變到低水平直至車速Vcar達到5km/h的閾值車速這一單獨事件提供了提高的10km/h的閾值車速的信號。本發明不受此實例的限制。可能提供的信號的另一實例，是在車速低於和接近5km/h的閾值車速的路面磨擦係數的水平。另一實例是在啟動到達到5km/h的閾值車速前之間，在所有車速下的路面磨擦係數的估計或測量的平均值在圖6的流程圖中，當車速Vcar低於或等於5km/h的閾值車速時，標誌TCSFLG被置位後立即設置提高的10km/h的閾值車速。為去除框S340，通過把框S300的「否」分支和框S320的輸出分支與框S340分開，可去除提高的10km/h的閾值車速。被分開的「否」和輸出分支可連接到框S330的輸入分支。框S330的「否」分支連接到框S370的輸入分支。新的訊問框插入到框S330的「否」分支中。在此訊問框中，確定低μ標誌TμFLG是否被置位。如果滿足條件，邏輯轉向框S440。如果不滿足條件，邏輯轉向框S370。
如上述修改的流程圖提供的控制策略是，當車速Vcar超過5km/h的閾值車速時，如果路面磨擦係數μ處於較低值，在預定的10秒周期連續執行前饋4WD控制。由於10秒過後車速Vcar從5km/h有預期的增加，在提高的車速下預期地從前饋4WD控制改變到反饋2/4WD控制。
在實施例中，使用了通過調節發動機的節氣門達到牽引控制。本發明不受這一類型的TCS的限制，可使用其它類型的TCS。有代表性的實例是TCS使用單個或組合的點火延遲調節、暫停點火、減少或暫停燃油供應，調節發動機節氣門僅是一個例子。
圖10中的流程圖表示根據本發明用於控制啟動和隨後汽車的加速過程的系統或方法的另一個實施例的工作情況。此實施例除了在圖10中提供新的框S700、S710、S720、S730和S810以替代圖6中的框S300、S310、S320、S340、S440、S450和S460，基本上與首先討論的實施例相同。在圖6和圖10中，相同的框採用相同的參考標號。
參考圖10，以固定的時間間隔重複地執行流程圖。在框S700，4WD控制器8確定所謂的低μ標誌TμFLG是否被消除。如果在框S700中，低μ標誌TμFLG被消除或復位(TμFLG＝0)，邏輯轉向框S710。如果在框S700中，低μ標誌TμFLG被置位(TμFLG＝1)，邏輯轉向框S730。
在框S710，4WD控制器8確定加速滑動ΔF(ΔF＝VWF-VWR)是否大於例如閾值1(km/h)。如果滿足條件，4WD控制器8確定路面磨擦係數μ處於較低值並使邏輯轉向框S720。在框S720，4WD控制器8使低μ標誌TμFLG置位。如果加速滑動ΔF等於或小於1km/h，邏輯轉向框S330。在此實例中，4WD控制器8確定路面磨擦係數μ不處於較低值或較高值。
在框S710，閾值等於1km/h而不是0km/h以消除下述可能性，即當轉彎或轉向期間輪速的很小差異可能被認為有車速滑動發生。
框S720之後，邏輯轉向框S730。在框S730，4WD控制器8根據相關的變速器內的換檔位置的信息確定是否建立小於第一速度比的向前速度比。換句話說，在框S720確定是否建立第二速度。如果從第一速度升高檔位後建立第二速度比，邏輯從框S730轉向框S330。
在框S330，4WD控制器8確定車速Vcar是否低於或等於5km/h的閾值車速。
在此部分中對框S730和S330進行陳述。在框S330中使用的閾值車速是變速器所安排的從第一速度升檔到第二速度附近的車速值之一。它是在通常驅動情況下變速器保持第一速度比附近的車速值之一。在框S730查找第二速度表示具有較低磨擦係數μ的路面允許車輪1L和1R較快地轉動，使車速的提高大於預期的規定。
與圖6的流程圖採用相同的方式，在框S350和S360執行基於扭矩的過程，在框S370、S380和S390執行基於滑動的過程。框S390之後，邏輯轉向S810。在框S810，4WD控制器8使低μ標誌TμFLG復位。
與圖6的流程圖採用相同的方式，當車速Vcar低於或等於5km/h的閾值車速時，邏輯流程從框S330到S350執行基於扭矩的過程。當車速Vcar超過5km/h的閾值車速時，邏輯流程從框S330到S370執行基於滑動的過程。
根據圖10所示的實施例，如果路面磨擦係數μ較低，即使車速Vcar超過5km/h的閾值車速後，仍保持前饋4WD控制直到變速器升高檔位到第二速度使驅動扭矩下降。
在此實施例中，監測加速滑動和變速器換檔位置以確定驅動位置是否應當從前饋4WD控制改變到反饋2/4WD控制。前饋4WD控制響應第一或基於扭矩期的望值TΔV施加驅動扭矩到後車輪3L和3R，該期望值TΔV是響應駕駛者的功率要求所確定的(見圖10中框S350和S360)。反饋2/4WD控制響應第二或基於滑動的期望值TΔV施加驅動扭矩到後車輪3L和3R，該期望值TΔV是響應加速滑動所確定的(見圖10中框S370、S380和S390)。當變速器升高檔位使施加到後車輪3L和3R的驅動扭矩下降時，加速滑動的大小與路面磨擦係數μ成反比。
從對圖10的描述，應注意到，在實施例中，當車速Vcar超過閾值車速時，在變速器發生升高檔位後，應當從前饋4WD控制改變到反饋2/4WD控制。
在圖10的流程圖中，如果需要對當車速Vcar暫時超過5km/h時可能發生的擺動進行消除，框S330的「否」支路是從框S370引出的分支。框S330的「否」支路連接到相當於框S440的框(見圖6)。相當於S440的框之後的是相當於S450的框。相當於S450的框具有「否」支路與框S350連接。相當於S450的框的「是」支路與計數器CNT的內容被清除的框連接。框S370之前的框中計數器CNT被清除。
圖11中的流程圖表示根據本發明用於控制啟動和隨後汽車的加速過程的系統或方法的另一個實施例的工作情況。此實施例除了在圖11中提供新的框S900、S920、S930、S940、S950和S1010以替代圖6中的框S300、S310、S320、S440、S450和S460，基本上與首先討論的實施例相同。在圖6和圖11中，相同的框採用相同的參考標號。
參考圖11，以固定的時間間隔重複地執行流程圖。在框S900，4WD控制器8確定開關標誌SLCFLG是否被消除。如果在框S900中，開關標誌SLCFLG被消除或復位(SLCFLG＝0)，邏輯轉向框S330。如果在框S700中，低μ標誌TμFLG被置位(SLCFLG＝1)，邏輯轉向框S340。
在框S330，4WD控制器8確定車速Vcar是否低於或等於5km/h的閾值車速α。如果滿足條件，邏輯轉向框S920。如果不滿足條件，邏輯轉向包括框S370、S380和S390的基於滑動的過程。
在框S340，4WD控制器8確定車速Vcar是否低於或等於10km/h的閾值車速α。如果滿足條件，邏輯轉向包括框S350和S360的基於扭矩的過程。如果不滿足條件邏輯轉向包括框S370、S380和S390的基於滑動的過程。
在框S940，4WD控制器8估算或計算路面磨擦係數μ，表達如下=K5(WHEEL ACC.)-(VEHICLE ACC.)---(14)]]>其中K5是增益。
在下一框S930，4WD控制器8確定路面磨擦係數μ是否低於或等於閾值磨擦係數μ』(例如，＝0.2)。如果滿足條件，邏輯轉向框S940。如果不滿足條件，邏輯轉向包括框S350和S360的基於扭矩的過程。
在框940，4WD控制器8確定是否在變速器建立了第一速度。如果滿足條件，邏輯轉向框S950。如果不滿足條件，邏輯轉向基於扭矩的過程的框S350。
框S330使用的5km/h的閾值車速立即低於在正常情況下應進行升高檔位的車速。在框S940，發現建立第一速度表示還未發生升高檔位。在框S940，發現沒有建立第一速度表示發生了升高檔位。
在框S950，4WD控制器8使開關標誌SLCFLG置位(SLCFLG＝1)。開關SLCFLG置位後，立即為在框S340中與車速Vcar作比較而設置提高的10km/h的閾值車速。
在執行包括框S370、S380和S390的基於滑動的過程期間，在框S1010中該開關標誌SLCFLG被復位。
根據實施例，當磨擦係數μ低時，如果在車速Vcar低於或等於5km/h的閾值車速α時沒有從第一速度升高檔位，設置提高的10km/h的閾值車速。
在圖11所示的實施例中，監測路面磨擦係數μ、變速器換檔位置和車速Vcar以確定驅動情況是否應當從前饋4WD控制改變到反饋2/4WD控制。前饋4WD控制響應第一或基於扭矩的期望值TΔV施加驅動扭矩到後車輪3L和3R，該期望值TΔV是響應駕駛者的功率要求所確定的(見圖11中框S350和S360)。反饋2/4WD控制響應第二或基於滑動的期望值TΔV施加驅動扭矩到後車輪3L和3R，該期望值TΔV是響應加速滑動所確定的(見圖11中框S370、S380和S390)。
圖12中的流程圖表示根據本發明用於控制啟動和隨後汽車的加速過程的系統或方法的另一個實施例的工作情況。此實施例除了在圖12中提供新的框S1230以替代圖6中的框S340，基本上與首先討論的實施例相同。在圖6和圖12中，相同的框採用相同的參考標號。
在圖12中，在框S1230，4WD控制器8通過對APO與例如預定值零進行比較確定是否駕駛者有功率要求。如果APO大於預定值，確定駕駛者有功率要求。如果駕駛者功率要求存在，邏輯從框S1230轉向包括框S350和S360的基於扭矩過程。如果駕駛者功率要求總是零，邏輯轉向包括框S449和S450的向上計數循環的框S440。
根據此實施例，當車速Vcar低於或等於5km/h閾值車速α時，如果路面磨擦係數μ較低，響應駕駛者對功率的要求保持前饋4WD控制。接著，如果在預定的10秒期間連續沒有駕駛者對功率的要求，應當從前饋4WD控制改變到反饋2/4WD控制。
在此實施例中，監測路面磨擦係數μ和駕駛者的功率要求以確定驅動情況是否應當從前饋4WD控制改變到反饋2/4WD控制。前饋4WD控制響應第一或基於扭矩的期望值TΔV施加驅動扭矩到後車輪3L和3R，該期望值TΔV是響應駕駛者的功率要求所確定的(見圖12中框S350和S360)。反饋2/4WD控制響應第二或基於滑動的期望值TΔV施加驅動扭矩到後車輪3L和3R，該期望值TΔV是響應加速滑動所確定的(見圖12中框S370、S380和S390)。當變速器升高檔位使施加到後車輪3L和3R的驅動扭矩下降時，加速滑動的大小與路面磨擦係數μ成反比。
在每一實施例中，通過響應發電機命令C1向後車輪3L和3R施加扭矩，使汽車以全車輪驅動模式被驅動，該發電機命令C1被用作發電機7的電壓調節器22的輸入。電壓調節器22將發電機磁場電流Ith調整到由發電機命令C1所指示的數值。4WD控制器8產生命令C1。響應命令C1，電壓調節器22調整發電機磁場電流Ifh，使發電機7輸出在圖8中框S650所確定的電壓V。發電機電壓V可作為負載扭矩Th的函數被確定，如前所作的與圖6的流程圖相關的描述那樣所確定。因此，在汽車中，通過對命令C1進行控制，可調整施加到車輪3L和3R的驅動扭矩。
本發明可在具有不同型式和設計的4WD系統的各種汽車中得到應用。
在對本發明參照示範實例進行具體陳述的同時，應清楚地理解，那些熟知本技術領域的人員可根據本文對發明的技術陳述作出的各種替代、修改以及變型。因此上述的各種替代、修改以及變型均沒有脫離所附權利要求書所定義的本發明的範圍和精神。
本申請要求對在2002年5月2日提交的日本申請號為2002-130257的專利申請中的主題的權益，並在此披露共同作為參考。
權利要求
1.一種用於控制汽車的啟動和隨後的加速過程的方法，是通過響應命令向車輪施加扭矩，用全車輪驅動模式驅動汽車，該方法包括在啟動和隨後汽車的加速過程期間，對不斷增加的預定變量與閾值進行比較；響應駕駛者要求確定扭矩的第一期望值；響應加速滑動確定扭矩的第二期望值；當預定變量低於或等於閾值時，響應扭矩的第一期望值確定命令；和確定驅動情況是否應當從響應扭矩的第一期望值確定命令改變到響應扭矩的第二期望值確定命令。
2.如權利要求1所示的方法，其中預定變量是車速，和其中驅動情況是通過監測路面磨擦係數和車速所確定的。
3.如利要求1所示的方法，其中預定變量是車速，和其中驅動情況是通過監測路面磨擦係數和傳動比所確定的。
4.如利要求1所示的方法，其中預定變量是車速，和其中驅動情況是通過監測閾值磨擦係數、傳動比和車速所確定的。
5.如利要求1所示的方法，其中預定變量是車速，其中驅動情況是通過監測路面磨擦係數和駕駛者對功率的要求所確定的。
6.如利要求1所示的方法，其中預定變量是車速，和其中建立隨路面磨擦係數下降而提高的閾值車速，及需要對車速與所建立的閾值車速進行比較以確定驅動情況是否應當改變。
7.如利要求1所示的方法，其中預定變量是車速，和其中當路面磨擦係數較低時需要確定傳動比已經提高檔位，以確定驅動情況應當改變。
8.如利要求1所示的方法，其中預定變量是車速，和其中一旦確定當路面磨擦係數較低時傳動比還沒有升高檔位，就建立提高的閾值車速，並且對車速與所建立的閾值車速進行比較以確定驅動情況是否應當改變。
9.如利要求1所示的方法，其中預定變量是車速，和其中，當路面磨擦係數較低時，在預定的期間保持車速高於閾值，以確定驅動情況應當改變，以此保持在預定的期間響應扭矩的第一期望值確定命令。
10.如利要求1所示的方法，其中預定變量是車速，和其中，當路面磨擦係數較低時，需要駕駛者對功率的要求，以確定驅動情況不應改變，以此保持響應扭矩的第一期望值確定命令。
11.如利要求1所示的方法，其中預定變量是車速，和其中，當路面磨擦係數較低時，需要駕駛者對功率的要求，以確定驅動情況不應改變，以此保持響應扭矩的第一期望值確定命令，和其中，當路面磨擦係數較低時，需要在預定期間連續沒有駕駛者對功率的要求，來確定驅動情況應當改變，以此保持在預定期間響應扭矩的第一期望值確定命令。
12.如權利要求6所述的方法，其中計算加速滑動提供路面磨擦係數。
13.一種用於控制汽車的啟動和隨後的加速過程的系統，汽車具有配備了用於通過向車輪施加扭矩對汽車進行驅動的發動機的第一動力系統，系統包括具有電動機的第二動力系統，用於通過響應命令向其它車輪施加扭矩的全車輪驅動模式對汽車進行驅動；和控制器，其操作能夠在啟動和隨後汽車的加速過程期間，對不斷增加的變量與閾值進行比較；響應駕駛者要求確定扭矩的第一期望值；響應加速滑動確定扭矩的第二期望值；當預定變量低於或等於閾值時，響應扭矩的第一期望值確定命令；確定驅動情況是否應當從響應扭矩的第一期望值確定命令改變到響應扭矩的第二期望值確定命令；和施加命令到動力系統。
14.如權利要求13所述的系統，其中第二動力系統包括為電動機提供能量的電力源。
15.如權利要求14所述的系統，其中電力源包括與發動機可操作聯接的發電機。
16.如權利要求15所述的系統，其中第二動力系統包括發電機所需的電壓調節器，和其中電壓調節器響應命令調節發電機的磁場電流。
17.一種用於控制汽車的啟動和隨後的加速過程的系統，汽車具有配備了用於通過向第一組車輪施加扭矩對汽車進行驅動的發動機的第一動力系統，系統包括與第二組車輪驅動聯接的第二動力系統，用通過響應命令向第二組車輪施加扭矩的4WD模式對汽車進行驅動；和用於產生命令的控制器裝置，其中控制器裝置在啟動和隨後汽車的加速過程期間，對不斷增加的變量與閾值進行比較；控制器裝置響應駕駛者要求確定扭矩的第一期望值；控制器裝置響應加速滑動確定扭矩的第二期望值；當預定變量低於或等於閾值時，控制器裝置通過響應扭矩的第一期望值確定命令，來執行前饋4WD控制；控制器裝置通過響應扭矩的第二期望值確定命令，來確定驅動情況是否應從執行前饋4WD控制改變到執行反饋2/4WD控制；和控制器裝置施加命令到第二動力系統。
18.如權利要求17所述的系統，其中第二動力系統包括電動機，該電動機作為向第二組車輪輸出扭矩的扭矩源。
19.一種用於控制汽車的啟動和隨後的加速過程的系統，用通過響應命令向車輪施加扭矩的全車輪驅動模式對汽車進行驅動，系統包括基於微處理器的控制器；控制器的操作能夠在啟動和隨後汽車的加速過程期間，對不斷增加的預定變量與閾值進行比較；響應駕駛者要求確定扭矩的第一期望值；響應加速滑動確定扭矩的第二期望值；當預定變量低於或等於閾值時，通過響應扭矩的第一期望值確定命令，來執行前饋4WD控制；和通過響應扭矩的第二期望值確定命令，來確定驅動情況是否應當從執行前饋4WD控制改變到執行反饋2/4WD控制。
全文摘要
一種用於控制汽車啟動和隨後的加速過程的系統。在啟動期間，系統對預定變量與閾值進行比較。響應駕駛者的要求確定扭矩的第一期望值，響應加速滑動確定扭矩的第二期望值。當預定變量低於或等於閾值時，系統響應扭矩的第一期望值，執行前饋4WD控制。系統響應扭矩的第二期望值，確定是否對驅動情況作出從執行前饋4WD控制改變到執行反饋2/4WD控制。
文檔編號B60W10/08GK1454799SQ0314915
公開日2003年11月12日 申請日期2003年4月29日 優先權日2002年5月2日
發明者門田圭司, 清水弘一, 鈴木英俊 申請人:日產自動車株式會社