用于awd 連接與斷開的控制策略的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及在車輛的2WD與4WD之間切換。當改變到4WD時建議增加發(fā)動機(106)的輸出動力。如果沒有已經(jīng)打開AWD耦接(120)，則將其打開。為提供4WD，一旦已經(jīng)增加發(fā)動機動力，就接合PTU離合器(108)。順序地接合其它耦合器。
【專利說明】用于AWD連接與斷開的控制策略
[0001]優(yōu)先權(quán)
[0002]本申請要求2012年8月24日提交的美國臨時專利申請61/692，781的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，其以整體通過引用并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請涉及全輪驅(qū)動(AWD)傳動系統(tǒng)耦接的控制，其包括在兩輪驅(qū)動(2WD)與AWD之間的轉(zhuǎn)換期間的動力傳送控制。

【背景技術(shù)】
[0004]機動車輛可包括由發(fā)動機和變速器提供動力的主驅(qū)動車軸。取決于是否處于前輪驅(qū)動(FWD)或輔助輪驅(qū)動(RWD)配置，主驅(qū)動車軸推動或拉動車輛的剩余輔助車軸。通過選擇性地接合輔助車軸并對主車軸和輔助車軸二者主動提供動力，一些車輛可轉(zhuǎn)換成全輪驅(qū)動(AWD)。
[0005]在轉(zhuǎn)換期間，先前系統(tǒng)可遇到當接合AWD時駕駛員注意到車輛行進速度變化的程度的減速。在一些情況中，該變化造成不安全或次優(yōu)的轉(zhuǎn)換情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本文公開的方法克服上述缺點并借助計算機程序產(chǎn)品改進該技術(shù)，所述計算機程序產(chǎn)品包括有形存儲器裝置與在該有形存儲器裝置上存儲的程序，該程序由處理器可讀并且可執(zhí)行。該程序包括用于在車輛傳動系統(tǒng)中建立連接的指令，該指令包括在處理器處接收請求以將車輛從以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)的步驟。該處理器可接收傳感器數(shù)據(jù)并可處理接收的傳感器數(shù)據(jù)以確定包括當前發(fā)動機動力輸出的車輛動態(tài)。該指令可確定將車輛從以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)所需的發(fā)動機動力的附加量。該處理器可發(fā)送打開至少一個耦接器的命令以及將發(fā)動機動力增加預定附加量的命令。
[0007]車輛傳動系統(tǒng)可包括多個傳感器與多個致動器，所述多個傳感器與所述多個致動器具有到電子控制計算機，主驅(qū)動車軸，發(fā)動機，動力傳送單元以及輔助驅(qū)動車軸的相應連接。輔助驅(qū)動車軸可包括驅(qū)動軸、全輪驅(qū)動耦接器、輔助驅(qū)動單元、在輔助驅(qū)動單元的第一側(cè)的第一輔助驅(qū)動車軸，以及在輔助驅(qū)動單元的第二側(cè)的第二輔助驅(qū)動車軸。該電子控制計算機可包括處理器和有形存儲器裝置。該有形存儲器裝置可包括存儲的程序，該程序由處理器可讀且可執(zhí)行。程序可包括用于在所述車輛傳動系統(tǒng)中建立連接的指令。
[0008]處理器可接收請求以從以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)。處理器可接收傳感器數(shù)據(jù)。處理器可處理接收的傳感器數(shù)據(jù)以確定包括當前發(fā)動機動力輸出的車輛動態(tài)。處理器可確定將車輛從以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)所需的發(fā)動機動力的附加量。處理器可發(fā)送命令以打開在動力傳送單元、全輪驅(qū)動耦接器或輔助驅(qū)動單元中的至少一個中的至少一個耦接。處理器可發(fā)送命令以將發(fā)動機動力增加預定附加量。至少一個耦接可接收命令以打開耦接。發(fā)動機可接收命令以增加發(fā)動機動力。多個致動器中的至少一個打開至少一個耦接并且該多個致動器中的至少另一個將發(fā)動機動力增加確定的附加量。
[0009]用于車輛傳動系統(tǒng)的程序可包括用于在車輛的傳動系統(tǒng)中斷開連接的指令，所述指令包括如下步驟。處理器可接收請求以從以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)。處理器可接收傳感器數(shù)據(jù)并可處理接收的傳感器數(shù)據(jù)以確定包括當前發(fā)動機動力的車輛動態(tài)。處理器可使用編程以確定在車輛從以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)到以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換期間是否中止或降低發(fā)動機動力輸出。處理器可發(fā)送命令以打開在動力傳送單元、全輪驅(qū)動耦接或輔助驅(qū)動單元中的至少一個中的至少一個耦接。處理器可發(fā)送命令以降低或中止發(fā)動機動力。該至少一個耦接可接收命令以打開耦接。發(fā)動機可接收命令以降低或中止發(fā)動機動力。多個致動器中的至少一個打開該至少一個耦接并且該多個致動器中的至少另一個在轉(zhuǎn)換期間降低或中止發(fā)動機動力。
[0010]應當理解，前述一般描述與如下詳細描述二者僅是示例性和解釋性的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是簡化的車輛傳動系統(tǒng)的示意性示例。
[0012]圖2是AWD接合過程的示例性流程圖。
[0013]圖3是用于傳動系統(tǒng)控制的控制系統(tǒng)的示意性示例。
[0014]圖4是AWD分離過程的示例性流程圖。

【具體實施方式】
[0015]現(xiàn)在將詳細參考在附圖中示出的示例。在任何可能的地方，將貫穿附圖使用相同的參考數(shù)字指示相同或相似的部件。諸如“左”和“右”的方向參考是為了便于參考附圖而不意為限制。雖然本公開在很大程度上參考前輪驅(qū)動(FWD)車輛和運行模式，但該概念同樣適用于后輪驅(qū)動(RWD)車輛和運行模式。因此，參考“前”和“后”有時是為了方便性和一致性，而并不意為排除本公開對RWD車輛的適用性。因此，主驅(qū)動車軸可以是直接從發(fā)動機接收動力的FWD或RWD運行車輛的車軸。輔助驅(qū)動車軸可以是在FWD或RWD模式中運行的車輛的推動或拉動車軸。當激活AWD并且將發(fā)動機動力主動提供到輔助車軸時，輔助車軸變成動力車軸。
[0016]圖1是車輛傳動系統(tǒng)的簡化示意性示例。主驅(qū)動車軸可以是在車輪之間跨越的單個軸，或如所示可包括左半軸和右半軸100、101，以及左車輪和右車輪102、103?？蛇x的元件包括左輪轂和右輪轂斷開(disconnect) 115、116和差速器系統(tǒng)，該差速器系統(tǒng)可以是中央差速器或左前和右前差速器。電機106生成被傳送到變速器107以便在車輛中用作扭矩的動力。每個部件可進一步包括傳感器和電子和/或液壓致動器。
[0017]動力傳送單元108可以是用于扭矩的貫通裝置，該貫通裝置在未接合情況期間允許扭矩保持在主驅(qū)動車軸100、101中，但是在接合情況期間傳送扭矩。在動力傳送單元108中的諸如同步器或離合器組件的接合特征實現(xiàn)從主驅(qū)動車軸到驅(qū)動軸109傳送的扭矩的可選擇量。在接合特征耦接到準雙曲面齒輪的同時，可將驅(qū)動軸109耦接到例如小齒輪。驅(qū)動軸109選擇性地將扭矩耦接到可選的ECC (電子控制耦接器)，或如圖所示耦接到全輪驅(qū)動耦接120。扭矩然后可傳遞到后驅(qū)動單元110，該后驅(qū)動單元可容納附接到左輔助半軸和右輔助半軸111、112的可選的后差速器?？蓪⑴ぞ剡x擇性地耦接到左后車輪和右后車輪113,114ο
[0018]為了如滑動、防滑、轉(zhuǎn)彎、制動和其它驅(qū)動目的該目的，在傳動系統(tǒng)中扭矩是可控制的。
[0019]差速器是可選的，但在其它情況下用以選擇性地將扭矩量耦接到左前、右前、左后、右后車輪102、103、112與113。即，差速器包括將扭矩輸入的全部或一些選擇性輸出到差速器的耦接構(gòu)件。差速器可包括例如用于選擇性扭矩傳送的爪型離合器或同步器。差速器可包括扭矩矢量控制機構(gòu)，或可以是“開放差速器”類型。
[0020]代替后差速器，后驅(qū)動單元110可容納非差速的耦接構(gòu)件以將扭矩傳送到半軸。
[0021]另一可選的實施方式可包括左輔助輪轂和右輔助輪轂117、118以經(jīng)由液壓和離合器構(gòu)件選擇性地將扭矩耦接到左后車輪和右后車輪113、114。當使后半軸的旋轉(zhuǎn)空載時，輪轂還可用于這種目的。在一些實施中，輔助左輪轂和輔助右輪轂117、118可以可致動的方式連接到制動系統(tǒng)。
[0022]在默認狀態(tài)，圖1的車輛可在FWD模式中運行。所有的發(fā)動機動力可保持在主驅(qū)動車軸中，以便向左前車輪和右前車輪102、103發(fā)生主動扭矩傳送。前差速器和主左輪轂和主右輪轂115和116可電耦接到傳感器和電子控制系統(tǒng)320的CAN，并且它們可接收命令以斷開與閉合它們的耦接以控制諸如滑動、橫向加速度、縱向加速度、軌跡、偏航等的車輛動態(tài)。這種耦接控制可協(xié)助保持安全和低磨損的車輛運行。
[0023]在默認FWD模式中，PTU中的接合特征為打開并且沒有扭矩傳送到準雙曲面齒輪或小齒輪。因此驅(qū)動軸109和輔助傳動系統(tǒng)的其余部分沒有接收扭矩。這使得輔助傳動系統(tǒng)能夠作為被動系統(tǒng)空載。實質(zhì)上，主傳動系統(tǒng)拉動輔助傳動系統(tǒng)直到向輔助傳動系統(tǒng)主動提供動力。如果車輛是RWD，主傳動系統(tǒng)將基本上推動輔助傳動系統(tǒng)直到輔助傳動系統(tǒng)被激活?？蛰d的輔助系統(tǒng)增加車輛的燃料經(jīng)濟性，因為經(jīng)由PTU 108、驅(qū)動軸109、具有可選的差速器的后驅(qū)動單元110以及后半軸(左輔助驅(qū)動車軸和右輔助驅(qū)動車軸111、112)的解耦消除了阻力和粘滯損失。還有，隨著輔助傳動系統(tǒng)與發(fā)動機動力和扭矩供應斷開，所有四個車輪可在不自旋驅(qū)動軸或后差速器的情況下旋轉(zhuǎn)。
[0024]轉(zhuǎn)到圖2，以在開始201處輸入到電子控制單元320的切換請求開始，車輛可從FWD轉(zhuǎn)換成AWD?？山?jīng)由諸如曲柄，踏板或開關(guān)的致動器通過駕駛員請求做出切換請求?；蛘撸囕v可感測諸如車輪滑動、在實際軌跡與駕駛員請求軌跡之間的矛盾、不安全運行情況等情況，并且車輛可啟動切換請求。
[0025]接著，在步驟202處檢查當前的車輛動態(tài)以確定車輛是否在允許AWD接合的安全范圍內(nèi)。傳感器301收集用于在E⑶320中處理的數(shù)據(jù)。連同在E⑶320中存儲的編程，數(shù)據(jù)由在ECU 320中的處理器操作以確定與偏航、橫向加速度、縱向加速度、軌跡、滑動等中的一個或多個相關(guān)的車輛情況，這必須在特定運行范圍內(nèi)進行。如果情況不允許切換，則ECU 320可通過檢查步驟202循環(huán)，直到情況允許在步驟203中進行校準閾值檢查。在該步驟中，ECU 320確定前車軸速度減去驅(qū)動軸速度的絕對值。如果絕對值小于給定校準閾值則可進行轉(zhuǎn)換，否則返回步驟202。
[0026]如果還沒有打開全輪驅(qū)動(“AWD”)耦接120，則在步驟204中打開AWD耦接120。AWD耦接120可以是可控制發(fā)送到后驅(qū)動單元110的扭矩量的可控離合器。
[0027]在步驟204中還增加發(fā)動機動力。計算發(fā)動機動力的增加以在駕駛員沒有經(jīng)歷減速或其它不利運行情況的情況下從FWD轉(zhuǎn)換成AWD。因此，發(fā)動機動力增加的幅度足以避免動能到輔助傳動系統(tǒng)的傳送。采用足夠的發(fā)動機動力增加，可連接輔助傳動系統(tǒng)用于AWD運行模式而沒有擺動感覺且沒有前向運動的損失。
[0028]E⑶320從傳感器301收集與當前發(fā)動機動力和其它運行值相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)。ECU 320處理數(shù)據(jù)以確定需要多少附加發(fā)動機動力以在沒有車輛動能的寄生使用情況下接合輔助傳動系統(tǒng)。附加發(fā)動機動力也可基于維持安全車輛情況。為了這些目的，一旦完成轉(zhuǎn)換，發(fā)動機動力的增加可允許車輛經(jīng)歷到向輔助車輪113、114的直接動力供應。
[0029]在打開AWD稱接之后,額外的發(fā)動機動力用于使AWD稱接的部件達到王傳動系統(tǒng)的速度。除了一次性的動力添加，ECU 320可控制發(fā)動機與用于AWD轉(zhuǎn)換的順序耦接所需的量成比例地逐步添加動力。圖4的順序以不能由駕駛員檢測的方式實現(xiàn)主傳動系統(tǒng)與輔助傳動系統(tǒng)的同步鎖定。即，該順序最小化車輛動能的使用以使輔助傳動系統(tǒng)達到速度。當輔助部件到達速度時，發(fā)動機動力的主動添加阻止車輛的減速。順序特性可避開可導致過多部件磨損的剛性鎖定情況。并且最后，一次性或逐步添加的發(fā)動機動力和順序耦接在接合期間可增強車輛穩(wěn)定性并且延伸可用于接合AWD模式的運行情況的范圍。即，車輛可在不影響車輛操縱的情況下更安全地接合并可在不從整個傳動系統(tǒng)的其它移動部件中抽出動能的情況下接合AWD。通過在接合之前檢查車輛動態(tài)，系統(tǒng)還可確保在將不會負面影響車輛操縱或穩(wěn)定性的時候接合AWD。
[0030]有時可期望使用其它能源協(xié)調(diào)增加的發(fā)動機動力。在這些時候，編程可依靠車輛動能以協(xié)助到AWD的轉(zhuǎn)換?？捎嬎愀郊影l(fā)動機動力以與車輛動能的選擇量協(xié)同地工作。另一個選擇是在輔助車軸中包括單獨的扭矩源，諸如可使驅(qū)動軸109或輔助半軸111和112處在用于與主傳動系統(tǒng)耦接的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的一個或多個電機?？捎嬎阍黾拥陌l(fā)動機動力以從單獨源增加扭矩。
[0031]在步驟205中，接合PTU 108的接合特征使得扭矩從主傳動系統(tǒng)傳送到準雙曲面齒輪和小齒輪。系統(tǒng)可首先檢查在驅(qū)動軸109與接合特征之間的旋轉(zhuǎn)速度差以避免超過接合特征的動力容量。
[0032]如果在后驅(qū)動單元中使用爪型離合器，則可完成該相同的旋轉(zhuǎn)速度差的檢查。例如，爪型離合器用于接合特征或在后驅(qū)動單元中，太大的速度差可導致爪型離合器松脫，這不僅會損壞離合器也會損壞分支同步機構(gòu)。為了彌補這種損壞的可能性，系統(tǒng)和方法可包括如上所述的可選附加扭矩源。或者，系統(tǒng)可首先通過將后半軸耦接到后驅(qū)動單元110中的差速器來使后差速器達到速度，并且然后閉合AWD耦接120。如果驅(qū)動軸109在主驅(qū)動車軸的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，則接合特征可閉合以加入主傳動系統(tǒng)和輔助傳動系統(tǒng)。
[0033]返回在圖2中概述的程序，通過PTU 108的扭矩傳送使驅(qū)動軸109達到與主傳動系統(tǒng)相同的旋轉(zhuǎn)速度。在步驟206中PTU的檢查確定是否完全鎖定PTU接合特征。如果否，則重新打開接合特征并重新接合PTU。如果在步驟206中鎖定PTU，則過程繼續(xù)AWD輔助傳動系統(tǒng)的逐漸鎖定。
[0034]如果在步驟207中鎖定PTU，則接合AWD耦接120。在步驟208中，系統(tǒng)檢查以確保鎖定AWD耦接120。如果否，則過程循環(huán)回到步驟207以接合AWD耦接120。AffD耦接120可從0-100%逐漸增加鎖定扭矩以幫助改善切換平順性。
[0035]如果接合AWD耦接，則后驅(qū)動單元(RDU) 110與AWD耦接120接合。驅(qū)動軸109然后可經(jīng)由AWD耦接120使后差速器達到速度。然后，差速器可鎖定到輔助半軸。如在步驟210中檢查的，如果RDU 110未鎖定，則重新接合RDU 110。如果RDU鎖定，則驅(qū)動軸、后差速器和后半軸111、112將以基本相同的速度都自旋。在步驟211中，發(fā)動機動力返回到正常使得在步驟211中斷額外的發(fā)動機動力。另外，在步驟211中，AWD耦接運行返回正常。
[0036]隨著在步驟212中完成從FWD到AWD的切換，AffD耦接的正常運行可能需要電子或液壓調(diào)節(jié)以控制在內(nèi)部離合器兩端傳送的扭矩。電子控制單元320可包括確定在前驅(qū)動車軸和后驅(qū)動車軸之間應該分多少扭矩的車輛動態(tài)控制器?？刂凭€和致動器可實施扭矩控制。
[0037]在切換完成之后發(fā)動機的正常操作212可能需要基于來自車輛動態(tài)控制器的命令對發(fā)動機動力的調(diào)整，該調(diào)整可基于諸如加速、制動、滑動、牽引控制等行駛條件。
[0038]采用切換到AWD模式的車輛，所有的四個輪子可由ECU 320或用于諸如穩(wěn)定性控制、牽引控制、防滑等各種目的的其它車輛動態(tài)控制器來主動接合。
[0039]圖2的過程可顛倒順序地從AWD切換回FWD，或者可同時打開耦接，該切換模式取決于當前發(fā)動機動力。如圖4所示,在步驟401中接收手動或ECU 320發(fā)起的切換請求。處理器執(zhí)行編程以檢查在步驟402中當前車輛動態(tài)是否允許AWD傳動系統(tǒng)分離。如果情況不允許分離，則系統(tǒng)可循環(huán)回到重啟檢查。
[0040]如果車輛動態(tài)允許分離，則在步驟403中系統(tǒng)分析發(fā)動機動力需求。如果駕駛員命令是低，或扭矩輸出在預定范圍內(nèi)，則系統(tǒng)可暫時中止發(fā)動機動力并且同時實施步驟404以解鎖RDU，步驟406以解鎖AWD耦接以及步驟408以解鎖PTU。短暫時期可以是100-200毫秒的量級。系統(tǒng)然后可檢查RDU、AWD耦接以及PTU的所有預定解鎖完成(步驟405、407和 409)。
[0041]然而，如果發(fā)動機動力需求為高，則分離對于離合器或同步器可能是剛性的。在該高旋轉(zhuǎn)情況下，隨著發(fā)動機動力的降低或者發(fā)動機動力的中止實施順序解鎖與解鎖檢查。
[0042]為了完成所公開的過程，傳動系統(tǒng)包括與電子控制單元(ECU)320通信的各種電子和液壓部件。沿著在ECU 320與具有電機或螺線管的至少一個液壓控制系統(tǒng)和/或電子控制系統(tǒng)之間的傳動系統(tǒng)供應諸如電線、電纜、軟管等的適當連接構(gòu)件。如有必要，ECU320可在車輛中包括若干遠程計算機裝置，或者ECU 320可替代地包括中繼到彼此或到中央E⑶320的通信的遠程計算裝置。
[0043]圖3示出用于車輛控制系統(tǒng)的示例性示意圖。車輛控制系統(tǒng)包括傳感器301、ECU320以及具有關(guān)聯(lián)的控制器局域網(wǎng)(CAN)的至少一個車輛總線319。車輛總線/CAN 319可連接到用于液壓控制的離合器或PTU接合特征的至少一個液壓控制器。車輛總線/CAN 319還可連接到用于裝置的電控制的致動器。代替對于在每個傳動系統(tǒng)部件中的每個傳感器與致動器具有分離的電氣線路，CAN可以是雙向的。S卩，CAN可發(fā)送來自ECU 320的命令并返回來自傳感器310的數(shù)據(jù)。
[0044]將傳感器301分散在車輛周圍以收集數(shù)據(jù)以便在E⑶320的觀測器310與控制器314中使用。傳感器可包括發(fā)動機動力傳感器300、轉(zhuǎn)向角傳感器302、傳動系統(tǒng)速度傳感器303、縱向加速度傳感器304、橫向加速度傳感器305、偏航率傳感器306、節(jié)氣門位置傳感器307、制動踏板傳感器308以及液壓控制單元傳感器309中的一個或多個。圖3所示的傳感器僅是示例性的，并可使用附加或更少的傳感器。例如，可包括傳感器用于任何電機或螺線管致動器，并且旋轉(zhuǎn)傳感器可用于感測小齒輪，輔助驅(qū)動車軸111、112，主驅(qū)動車軸100、101，驅(qū)動軸109，差速器，輪轂等的旋轉(zhuǎn)速度。還可實施傳感器以確認PTU接合特征、AWD耦接120、RDU 110等的打開或閉合狀態(tài)。出于觀測目的和控制目的，可將傳感器數(shù)據(jù)提供給ECU 320。
[0045]傳感器301將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到E⑶320，該E⑶320可包括具有關(guān)聯(lián)存儲器裝置與存儲的算法的至少一個處理器。處理器可以是計算機系統(tǒng)或板上芯片系統(tǒng)的一部分。存儲器裝置可以是FLASH、ROM、RAM或用于存儲處理器可讀指令的或其它有形存儲器裝置，當由處理裝置執(zhí)行時，該處理器可讀指令使處理裝置實施所公開的方法。即，E⑶320可從傳感器301接收車輛運行數(shù)據(jù)并且可處理數(shù)據(jù)以確定車輛動態(tài)、發(fā)動機動力需求、閾值、步驟定時、命令完成等。E⑶320還可發(fā)出命令以實施接合和分離過程的每個步驟。并且，E⑶320可比較處理與接收的數(shù)據(jù)，從存儲器裝置提取存儲的預定數(shù)據(jù)，將接收的數(shù)據(jù)推入存儲器裝置用于存儲，更新存儲的存儲器數(shù)據(jù)和指令，并且做出車輛情況的確定。
[0046]E⑶320的處理器可包括一個或多個觀測器310，該觀測器可包括車輛模型與運動學觀測器311。車輛模型與運動學觀測器311根據(jù)編程的算法處理來自傳感器301的數(shù)據(jù)并且可創(chuàng)建與偏離角312與車輛速度313有關(guān)的數(shù)據(jù)。還可以由車輛模型與運動學觀測器311創(chuàng)建附加數(shù)據(jù)，諸如傾斜角或滾轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。另外，觀測器310包括確定主車軸速度減去驅(qū)動軸速度的絕對值是否小于校準閾值321的處理能力。該絕對值比較，連同其它車輛動態(tài)數(shù)據(jù)的處理，確定是否可以接合或分離AWD輔助傳動系統(tǒng)。如果是，則向AWD耦接控制317發(fā)送輸入，該AWD耦接控制依次生成信號用于發(fā)動機動力、PTU接合特征、AWD耦接120、RDU 110以及輔助驅(qū)動車軸111、112的控制。代替集中AWD耦接控制317，控制器314可包括用于每個AWD傳動系統(tǒng)耦合器的單獨的控制器，使得AWD耦接120、RDU 110以及PTU 108每個都具有專用控制器。
[0047]如圖3所指示，傳感器301可直接地將數(shù)據(jù)供應給控制器以使得實現(xiàn)反饋成為可能。傳感器可感測在車輛情況中的變化，可在來自控制器314的新命令的確定中處理、觀測并使用該變化。
[0048]將偏離角312和車輛速度313數(shù)據(jù)與控制器314共享，該控制器還從傳感器301收集數(shù)據(jù)?？刂破?14可以是具有觀測器310的E⑶320的處理器的一部分?；蛘?，控制器314可以是具有關(guān)聯(lián)的存儲器與存儲的算法的附加處理器，其中該附加處理器與具有觀測器310的處理器配合。牽引與偏航穩(wěn)定性控制算法控制器315用于基于偏離角312數(shù)據(jù)、車輛速度313數(shù)據(jù)、傳感器301數(shù)據(jù)、附加傳感器以及附加數(shù)據(jù)中的至少一個做出確定?；谟蔂恳c偏航穩(wěn)定性控制算法控制器315做出的確定結(jié)果，從控制器經(jīng)由車輛總線將命令發(fā)送到CAN 319以用于在沿著車輛傳動系統(tǒng)的各個位置處的各種車輛致動器的實施。沒有示出車輛致動器的位置和功能，但這些位置和功能在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的知識內(nèi)。來自控制器的命令涉及與車輛相關(guān)聯(lián)的各種電子控制的穩(wěn)定性特征，包括但不限于牽引控制、防抱死制動、過度轉(zhuǎn)向控制、不足轉(zhuǎn)向控制、限滑差速器控制和翻滾控制。
[0049]還將來自牽引與偏航穩(wěn)定性控制算法控制器315的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到扭矩分配控制器316。扭矩分配控制器316確定從主驅(qū)動系統(tǒng)到次級輔助驅(qū)動系統(tǒng)傳送多少扭矩。還轉(zhuǎn)發(fā)來自扭矩分配控制器316的命令用于液壓控制單元的控制。
[0050]傳感器301、E⑶320、液壓和/或電子控制以及致動器的組合允許沿著傳動系統(tǒng)的移動部件的配合、控制和觀測。車輛控制系統(tǒng)協(xié)助AWD和FWD系統(tǒng)的同步運行。ECU系統(tǒng)可確定傳動系統(tǒng)的各種公開的耦接構(gòu)件的機械接合的程度和定時。ECU系統(tǒng)還協(xié)助傳動系統(tǒng)的各種公開的耦接構(gòu)件的分離程度和定時以用于輔助驅(qū)動系統(tǒng)的空載。
[0051]除了圖3中所示的，觀測器310和控制器314可以依賴于在E⑶320中存儲的編程來實施。觀測器310可包括專用處理器并且控制器314可包括專用處理器，或者單個處理器可運行用于觀測器與控制器二者的編程。
[0052]在公開范圍內(nèi)考慮其它實施，諸如調(diào)整AWD輔助傳動系統(tǒng)的耦接次序。例如，可能期望在將動力傳送單元108與驅(qū)動軸109接合之前，將左輔助驅(qū)動軸和右輔助驅(qū)動軸112、113與輔助輪轂117、118和后驅(qū)動單元110接合。還可期望在接合動力傳送單元108之前，將后驅(qū)動單元110與驅(qū)動軸109接合，以便在接合動力傳送單元108之前驅(qū)動軸109不是空載而是旋轉(zhuǎn)的。當運行速度高時，這些對耦接次序的調(diào)整可阻止耦接構(gòu)件的松脫。
[0053]通過在此公開的示例的說明與實踐的考慮，其它實施方式對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。僅旨在說明與示例視為僅是示例性的。
【權(quán)利要求】
1.一種計算機程序產(chǎn)品，包括有形存儲器裝置和在所述有形存儲器裝置上存儲的程序，所述程序由處理器可讀并且可執(zhí)行，所述程序包括用于在車輛傳動系統(tǒng)中建立連接的指令，所述指令包括如下步驟: 在處理器處接收請求以將車輛從以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)； 在所述處理器處接收傳感器數(shù)據(jù)； 處理接收的傳感器數(shù)據(jù)以確定包括當前發(fā)動機動力輸出的車輛動態(tài)； 確定將所述車輛從所述以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到所述以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)所需的發(fā)動機動力的附加量； 從所述處理器發(fā)送命令以打開至少一個耦合器；以及 從所述處理器發(fā)送命令以將發(fā)動機動力增加預定的附加量。
2.如權(quán)利要求1所述的計算機程序產(chǎn)品，其中所述有形存儲器裝置進一步包括存儲的預定值和存儲的指令以用于: 處理接收的傳感器數(shù)據(jù)以確定偏航、橫向加速度、縱向加速度、滑動以及車輛軌跡中的至少一個； 比較處理的傳感器數(shù)據(jù)與存儲的預定值以確定將所述車輛從所述以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到所述以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)的車輛準備， 其中，當所述比較指示從所述以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到所述以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)的車輛準備時，所述處理器輸出打開至少一個耦合器的命令和增加發(fā)動機動力的命令。
3.如權(quán)利要求2所述的計算機程序產(chǎn)品，其中所述預定值至少包括校準閾值，并且所述指令進一步包括: 確定提供動力的單個驅(qū)動車軸的旋轉(zhuǎn)速度； 確定驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度； 計算在所述提供動力的單個驅(qū)動車軸的旋轉(zhuǎn)速度與所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度之間的差的絕對值；以及 確定所述絕對值是否小于所述校準閾值， 其中，當確定的絕對值小于所述校準閾值時，所述處理器輸出命令以開始轉(zhuǎn)換。
4.如權(quán)利要求1所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括接合所述車輛的動力傳送單元的指令。
5.如權(quán)利要求4所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括閉合所述耦合器的指令。
6.如權(quán)利要求5所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括接合所述車輛的輔助驅(qū)動單元的指令。
7.如權(quán)利要求6所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括終止增加的發(fā)動機動力的指令。
8.如權(quán)利要求1所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括處理傳感器數(shù)據(jù)以確定所述發(fā)動機動力是否已經(jīng)增加所述附加量的指令，以及當所述發(fā)動機動力已經(jīng)增加所述附加量時，命令所述車輛的動力傳送單元接合的指令。
9.如權(quán)利要求8所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括處理傳感器數(shù)據(jù)以確定所述動力傳送單元是否已經(jīng)接合的指令，以及當所述動力傳送單元已經(jīng)接合時，命令所述耦合器閉合的指令。
10.如權(quán)利要求9所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括處理傳感器數(shù)據(jù)以確定所述耦合器是否已經(jīng)閉合的指令，以及如果所述耦合器已經(jīng)閉合，則命令所述車輛的輔助驅(qū)動單元接合的指令。
11.如權(quán)利要求10所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括處理傳感器數(shù)據(jù)以確定所述輔助驅(qū)動單元是否已經(jīng)接合的指令，以及當所述輔助驅(qū)動單元已經(jīng)接合時，終止命令以將發(fā)動機動力增加所述附加量的指令。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算機程序產(chǎn)品，其中發(fā)動機動力的所述附加量具有足夠幅度以在從以單個車軸提供動力的傳動系統(tǒng)到以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換期間避免車輛動能到所述輔助驅(qū)動車軸的傳送。
13.—種車輛傳動系統(tǒng)，包括多個傳感器與多個致動器，所述多個傳感器與所述多個致動器具有到如下的相應連接: 電子控制計算機，主驅(qū)動車軸，發(fā)動機，動力傳送單元以及輔助驅(qū)動車軸，其中所述輔助驅(qū)動車軸包括驅(qū)動軸，全輪驅(qū)動耦接，輔助驅(qū)動單元，在所述輔助驅(qū)動單元的第一側(cè)的第一輔助驅(qū)動車軸以及在所述輔助驅(qū)動單元的第二側(cè)的第二輔助驅(qū)動車軸， 其中，所述電子控制計算機包括處理器和有形存儲器裝置，所述有形存儲器裝置包括存儲的程序，所述程序由所述處理器可讀且可執(zhí)行，所述程序包括用于在所述車輛的傳動系統(tǒng)中建立連接的指令，所述指令包括如下步驟: 在所述處理器處接收請求以從以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)； 在所述處理器處接收傳感器數(shù)據(jù)； 處理接收的傳感器數(shù)據(jù)以確定包括當前發(fā)動機動力的車輛動態(tài)； 確定將所述車輛從所述以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到所述以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)所需的發(fā)動機動力的附加量； 從所述處理器發(fā)送命令以打開在所述動力傳送單元、所述全輪驅(qū)動耦接或所述輔助驅(qū)動單元中的至少一個中的至少一個耦接；以及 從所述處理器發(fā)送命令以將發(fā)動機動力增加預定的附加量； 在所述至少一個耦接處接收命令以打開所述耦接；以及 在所述發(fā)動機處接收命令以增加發(fā)動機動力， 其中多個致動器中的至少一個打開所述至少一個耦接并且所述多個致動器中的至少另一個將所述發(fā)動機動力增加確定的附加量。
14.如權(quán)利要求13所述的車輛傳動系統(tǒng)，其中所述有形存儲器裝置進一步包括存儲的預定值與存儲的指令以用于: 處理接收的傳感器數(shù)據(jù)以確定偏移、橫向加速度、縱向加速度、滑動或車輛軌跡中的至少一個； 比較處理的傳感器數(shù)據(jù)與存儲的預定值以確定將所述車輛從所述以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到所述以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)的車輛準備， 其中，當所述比較指示從所述以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到所述以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)的車輛準備時，所述處理器輸出控制命令以繼續(xù)進行轉(zhuǎn)換。
15.如權(quán)利要求13所述的車輛傳動系統(tǒng)，其中所述預定值至少包括校準閾值，并且所述指令進一步包括: 確定提供動力的單個驅(qū)動車軸的旋轉(zhuǎn)速度； 確定驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度； 計算在所述提供動力的單個驅(qū)動車軸的旋轉(zhuǎn)速度與所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度之間的差的絕對值；以及 確定所述絕對值是否小于所述校準閾值， 其中，當確定的絕對值小于所述校準閾值時，所述處理器輸出命令以開始轉(zhuǎn)換。
16.如權(quán)利要求13所述的車輛傳動系統(tǒng)，進一步包括接合所述車輛的動力傳送單元、所述全輪驅(qū)動耦接以及所述車輛的所述輔助驅(qū)動單元的指令。
17.如權(quán)利要求16所述的車輛傳動系統(tǒng)，進一步包括閉合所述至少一個耦接的指令。
18.如權(quán)利要求17所述的車輛傳動系統(tǒng)，進一步包括終止增加的發(fā)動機動力的指令。
19.如權(quán)利要求13所述的車輛傳動系統(tǒng)，其中發(fā)動機動力的所述附加量具有足夠幅度以在從以單個車軸提供動力的傳動系統(tǒng)到以兩個驅(qū)動車軸提供動力的轉(zhuǎn)換期間避免車輛動能到所述輔助驅(qū)動車軸的傳送。
20.一種車輛傳動系統(tǒng)，包括多個傳感器與多個致動器，所述多個傳感器與所述多個致動器具有到如下的相應連接: 電子控制計算機，主驅(qū)動車軸，發(fā)動機，動力傳送單元，以及輔助驅(qū)動車軸，其中所述輔助驅(qū)動車軸包括驅(qū)動軸，全輪驅(qū)動耦接，輔助驅(qū)動單元，在所述輔助驅(qū)動單元的第一側(cè)的第一輔助驅(qū)動車軸，以及在所述輔助驅(qū)動單元的第二側(cè)的第二輔助驅(qū)動車軸， 其中，所述電子控制計算機包括處理器和有形存儲器裝置，所述有形存儲器裝置包括存儲的程序，所述程序由所述處理器可讀且可執(zhí)行，所述程序包括用于在所述車輛的傳動系統(tǒng)中建立連接的指令，所述指令包括如下步驟: 在所述處理器處接收請求以從以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)； 在所述處理器處接收傳感器數(shù)據(jù)； 處理接收的傳感器數(shù)據(jù)以確定包括當前發(fā)動機動力的車輛動態(tài)； 確定在所述車輛從所述以兩個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)到所述以單個驅(qū)動車軸提供動力的傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換期間是否中止或降低發(fā)動機動力輸出； 從所述處理器發(fā)送命令以打開在所述動力傳送單元、所述全輪驅(qū)動耦接或所述輔助驅(qū)動單元中的至少一個中的至少一個耦接；以及 從所述處理器發(fā)送命令以降低或中止發(fā)動機動力； 在所述至少一個耦接處接收命令以打開所述耦接；以及 在所述發(fā)動機處接收命令以降低或中止發(fā)動機動力， 其中在所述轉(zhuǎn)換期間多個致動器中的至少一個打開所述至少一個耦接并且所述多個致動器中的至少另一個降低或中止所述發(fā)動機動力輸出。
21.如權(quán)利要求20所述的車輛傳動系統(tǒng)，其中所述程序包括用于由所述處理器執(zhí)行的指令，所述指令用以: 確定是否基于確定的發(fā)動機動力以逐步或同時的方式打開在所述動力傳送單元、所述全輪驅(qū)動耦接以及所述輔助驅(qū)動單元中的至少一個耦接中的每一個；以及 同時地或逐步地發(fā)送命令以打開在所述動力傳送單元、所述全輪驅(qū)動耦接以及所述輔助驅(qū)動單元中的所述至少一個耦接。
【文檔編號】B60W10/06GK104395169SQ201380032469
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月24日
【發(fā)明者】C·T·施姆內(nèi), J·A·格羅格 申請人:伊頓公司