專利名稱：控制車輛運(yùn)行的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制圍繞車輛的傳動齒輪的油位，具體是控制在車輛的一個(gè)從動橋中 的油位。
背景技術(shù)：
人們已知用于機(jī)動車輛的一種從動橋，由此使一個(gè)相對于車輛總體上縱向?qū)R的 驅(qū)動軸驅(qū)動一個(gè)小齒輪，這個(gè)小齒輪與一個(gè)車橋殼體中的冠齒輪處于嚙合接合。該冠齒輪 驅(qū)動一個(gè)連接到右側(cè)輪上的右側(cè)傳動軸并且還驅(qū)動一個(gè)連接到左側(cè)輪上的左側(cè)傳動軸，由 此驅(qū)動車輛。典型地，該冠齒輪將通過一種差速器組件來驅(qū)動右側(cè)和左側(cè)傳動軸。在車橋殼體中提供了一種潤滑流體(典型地是油)用于潤滑和冷卻冠齒輪、小齒 輪、差速器齒輪以及相關(guān)聯(lián)的軸承。然而，冠齒輪、小齒輪以及差速器殼體在這種油中的轉(zhuǎn) 動由于油的攪動而導(dǎo)致功率損耗，由此增加了車輛的總的燃料消耗。

發(fā)明內(nèi)容
因此，根據(jù)本發(fā)明，在此提供了一種控制圍繞車輛的傳動齒輪的流體液位的方法， 該方法包括以下步驟(a)提供一組預(yù)定的運(yùn)行條件，每個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件具有一種相應(yīng)的預(yù)定流體液 位要求，(b)以一種實(shí)際運(yùn)行條件來運(yùn)行該車輛，(c)確定一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件等效于該實(shí)際運(yùn)行條件，(d)將圍繞該傳動齒輪的流體液位安排為等效于同所述預(yù)定的運(yùn)行條件相應(yīng)的預(yù) 定流體液位要求。有利的是，在嚴(yán)酷的行車條件下，如當(dāng)車輛是全負(fù)荷并且上行于一座山上時(shí)，圍繞 傳動齒輪的油位可以增加，由此既冷卻又潤滑傳動齒輪并且減少損壞的可能性。然而，當(dāng)該 車輛是在較低的嚴(yán)酷條件下運(yùn)行時(shí)，如當(dāng)它是空載的并且以中到低的速度沿平坦的良好道 路表面行駛時(shí)，圍繞傳動齒輪的油位可以減少，由此減少攪拌的損耗并且由此改進(jìn)車輛的 燃料消耗。有利的是，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由車輛速度所定義的。有利的是，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由一個(gè)經(jīng)過該傳動齒輪被傳送的扭矩的量 所定義的。有利的是，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由一個(gè)經(jīng)過該傳動齒輪被傳送的扭矩的方 向所定義的。有利的是，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由該流體的溫度所定義的。有利的是，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由該車輛的一種縱向傾斜所定義的。有利的是，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由該車輛的一種橫向傾斜所定義的。有利的是，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由該車輛的一種橫向加速度所定義的。
有利的是，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由該車輛的一個(gè)倒檔傳動比所定義的。有利的是，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由該流體的一個(gè)污染物的量所定義的。有利的是，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由一種流體品質(zhì)所定義的。有利的是，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由一個(gè)傳動部件的溫度所定義的。有利的是，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由一個(gè)先前的實(shí)際運(yùn)行條件所定義的。


現(xiàn)在將參考附圖僅通過舉例說明本發(fā)明，在附圖中圖1是通過根據(jù)本發(fā)明的一種方法運(yùn)行的車輛的示意性側(cè)視圖，圖2是圖1的車輛的從動橋的示意性后視圖，圖3是在圖1的車輛的E⑶中見到的一個(gè)查閱表，圖4是表明根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方案的流程圖，并且圖5是示出了計(jì)算油的品質(zhì)的一種方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了一種車輛，在這種情況下是在道路11上的一輛卡車10，該卡車具有多 個(gè)前輪12以及多個(gè)后輪14。前輪是可轉(zhuǎn)向的車輪。這些后輪是由一個(gè)傳動系統(tǒng)18驅(qū)動。 傳動系統(tǒng)18包括一個(gè)變速箱20、一個(gè)驅(qū)動軸22、一個(gè)冠齒輪24和小齒輪25、一個(gè)差速器組 件26以及右和左半軸28和29。該變速箱是由一臺發(fā)動機(jī)30驅(qū)動。如在圖2中最清楚地 看到，冠齒輪24和小齒輪25、差速器組件26、右半軸28和左半軸29被包含在一個(gè)車橋殼 體32之內(nèi)。車橋殼體32包括一種潤滑流體(在這種情況下是油34)，當(dāng)車輛處于靜止時(shí)， 該潤滑流體位于圍繞冠齒輪24的車橋殼體32的一個(gè)油底殼區(qū)域36中。還提供了一個(gè)儲存器38，該儲存器經(jīng)由多個(gè)適當(dāng)?shù)墓?0和41被連接到油底殼區(qū) 域36上。一個(gè)油泵42是在管40與41之間。該油泵可以在一個(gè)第一方向運(yùn)行以將油從油 底殼泵送至儲存器并且還可以在一個(gè)第二相反的方向運(yùn)行以將油從儲存器泵送至油底殼。 以此方式，該油底殼中的油位可以變化以適應(yīng)瞬間的行車狀況。在油底殼區(qū)域36中提供了 一個(gè)溫度傳感器44并且它監(jiān)測油底殼內(nèi)油的溫度。一個(gè)電子控制單元(EOT) 50包括一個(gè)查閱表(見圖3)，該查閱表具有一組預(yù)定的 運(yùn)行條件，在這種情況下是兩個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件，即條件1和條件2。每個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件 具有與預(yù)定的運(yùn)行條件相關(guān)聯(lián)的一個(gè)相應(yīng)的預(yù)定油位要求。在一個(gè)實(shí)施方案中，預(yù)定的運(yùn) 行條件1是油底殼區(qū)域中油的溫度是處于或低于90°C而預(yù)定的運(yùn)行條件2是油底殼區(qū)域中 油的溫度是高于90°C。每個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件具有一個(gè)相應(yīng)的預(yù)定油位要求。在這種情況 下，對于相對較冷的油，該預(yù)定油位要求是液位B(見圖2)，而對于相對較熱的油，該預(yù)定油 位要求是液位A (在這種情況下在液位B上方)。本發(fā)明提供了一種根據(jù)車輛的運(yùn)行條件控制油底殼區(qū)域36中的油位的方法。在 這個(gè)實(shí)例中，當(dāng)車輛在嚴(yán)酷的條件下運(yùn)行時(shí)，發(fā)動機(jī)30將產(chǎn)生最大功率。這將經(jīng)由傳動系 統(tǒng)18傳送到這些后輪14上以驅(qū)動車輛。因此，冠齒輪和小齒輪將傳送該最大功率，并且因 為在任何齒輪系統(tǒng)中由于這些齒輪齒之間的摩擦存在不可避免的小的功率損耗，那么當(dāng)冠 齒輪和小齒輪傳送最大功率時(shí)由于這些齒之間的摩擦功率損耗將是更大的。這進(jìn)而將趨向于加熱油底殼區(qū)域中的油并且總體溫度將因此而增加，在這個(gè)實(shí)例中是增加至90°C以上。 溫度傳感器44將監(jiān)測油底殼區(qū)域中油的溫度并且將一個(gè)信號傳送給ECU 50。該E⑶將周期性地將車輛的實(shí)際運(yùn)行條件(在這種情況下是油底殼區(qū)域36中的 油的實(shí)際溫度)與該查閱表中的這些預(yù)定的運(yùn)行條件進(jìn)行比較并且確定哪個(gè)預(yù)定的運(yùn)行 條件等于這些實(shí)際運(yùn)行條件。然后E⑶將確定相應(yīng)該預(yù)定的運(yùn)行條件的預(yù)定油位要求等效 于該實(shí)際運(yùn)行條件。一旦已經(jīng)確定了預(yù)定油位要求，將調(diào)整在油底殼區(qū)域36中的實(shí)際油位 以滿足預(yù)定油位要求(如果要求進(jìn)行這種調(diào)整)。通過舉例，考慮已經(jīng)整夜使車輛保持靜止的情況。車輛內(nèi)的所有部件將已經(jīng)到達(dá) 例如15°C的環(huán)境溫度。當(dāng)車輛首一次啟動時(shí)，溫度傳感器44將一個(gè)信號送到E⑶50(它將 確定油的溫度是15°C)。然后E⑶將確定哪個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件等于該實(shí)際運(yùn)行條件。在這 種情況下，預(yù)定的運(yùn)行條件編號1(該油底殼區(qū)域中油的溫度是處于或低于90°C )等于該 車輛的實(shí)際運(yùn)行條件(該油底殼中的油的溫度是15°C )。相應(yīng)于該預(yù)定的運(yùn)行條件1的預(yù) 定油位要求是液位B，并且如圖2所示，該油位實(shí)際上是處于液位B。這樣，ECU確定(如以 下討論的)圍繞傳動齒輪的油位實(shí)際上等效于預(yù)定油位要求液位B并且因此不需要運(yùn)行泵 42。然后在駕駛車輛時(shí)，E⑶將周期性地將油底殼區(qū)域中的實(shí)際的油溫度與這些預(yù)定 的運(yùn)行條件相比較，并且當(dāng)油底殼區(qū)域中油的溫度保持處于或低于90°C時(shí)將不運(yùn)行泵42。 最后，油底殼區(qū)域36中的油的溫度將超過90°C。當(dāng)ECU在這些條件下進(jìn)行油溫度的一個(gè)周 期性檢查時(shí)，它將確定等效于該實(shí)際運(yùn)行條件的預(yù)定的運(yùn)行條件現(xiàn)在將是條件2。如圖3所示，等效于條件2的預(yù)定油位要求是液位A。在這個(gè)實(shí)例中，將油底殼區(qū) 域中的油位從液位B升高到液位A所要求的油的量等于保持在儲存器中的油量，如圖2所 示。換言之，為了將油底殼區(qū)域中的油位升高到液位A，必須通過泵42將儲存器38中的所 有的油泵送到油底殼區(qū)域中。因此，ECU指示泵42從儲存器泵送油持續(xù)一個(gè)預(yù)定量的時(shí)間， 例如，30秒。在這種情況下，該預(yù)定時(shí)間被安排為使得在儲存器38中的油的所有溫度條件 下，將所有的油傳輸?shù)接偷讱^(qū)域。因此，不需要有一個(gè)在油底殼區(qū)域中的油位高度傳感器 來測量油位。為了本實(shí)例的目的，對于車輛的剩余行程，假設(shè)油底殼區(qū)域36中油的溫度保持在 90°C以上。然后車輛被整夜放置并且油的溫度下降到例如15°C的環(huán)境溫度。當(dāng)發(fā)動機(jī)被下 一次啟動時(shí)，E⑶將確定該實(shí)際運(yùn)行條件(油在15°C )是等效于預(yù)定的運(yùn)行條件1并且確 定預(yù)定油位要求是液位B。因此，E⑶確定需要將油位從A下降到B并且因此運(yùn)行泵42以 便將油從油底殼36泵送至儲存器38。注意，管41的入口被定位在與液位B相同的高度。 因此，泵42可以永不會將油底殼區(qū)域36中的油位降低到低于液位B的高度。以此方式，不 需要在油底殼區(qū)域36中有一個(gè)分離的油位傳感器。E⑶貯存了泵42被指示執(zhí)行的最后的事件。因此，已知油泵42的最后事件是將 油從該油底殼區(qū)域泵送至儲箱，如果在周期性檢查油底殼中油的溫度時(shí)該實(shí)際運(yùn)行條件等 于條件1，那么該泵不需要采取進(jìn)一步的行動。類似地，已知由油泵執(zhí)行的最后的動作是將 油從儲存器38傳輸?shù)接偷讱^(qū)域36，并且在一個(gè)周期性檢查過程中它被確定該實(shí)際運(yùn)行 條件等于條件2意味著再一次油泵不需要采取行動，因?yàn)樵谟偷讱^(qū)域中的油位將已經(jīng)處 于液位A。相反地，如果最后的泵送事件是將油從油底殼區(qū)域36泵送至儲存器38，并且它被確定在該油底殼區(qū)域中的油位需要被增加至液位A，那么E⑶可以指示泵相應(yīng)地輸送油。 類似地，最后的泵送事件是將油從該儲存器泵送至該油底殼區(qū)域并且它被確定在油底殼區(qū) 域中的油位需要處于液位B，并且ECU可以指示泵將油傳輸至儲存器38以降低在油底殼區(qū) 域中油的液位。在一個(gè)替代性實(shí)施方案中，E⑶不需要貯存?zhèn)魉徒o油泵的最后的指令。在這些情 況下，在實(shí)際運(yùn)行條件的每次周期性檢查時(shí)，泵將得到指示或者將油泵送至油底殼區(qū)域或 者從油底殼區(qū)域泵送油。如果在油底殼中的液位是處于液位A并且泵得到指示將油從油底 殼區(qū)域泵送至儲存器，那么油位將從液位A降至液位B?？商娲兀绻谟偷讱^(qū)域中的 油位已經(jīng)處于液位B并且泵得到指示將油從油底殼區(qū)域泵送至儲存器，那么泵將運(yùn)行但是 沒有油將被傳輸。這樣一種安排要求一個(gè)復(fù)雜度較低的控制系統(tǒng)。在以上的實(shí)例中，該預(yù)定的運(yùn)行條件是由在油底殼區(qū)域36中的油的溫度定義的。多個(gè)替代實(shí)施方案可以監(jiān)測車輛的其他運(yùn)行條件。例如，可以監(jiān)測被傳送經(jīng)過冠 齒輪和小齒輪的扭矩。在高扭矩條件下將要求一個(gè)更高的油位而在低扭矩條件下將要求一 個(gè)較低的油位。在一個(gè)替代實(shí)施方案中可以監(jiān)測車輛的速度。在一個(gè)替代實(shí)施方案中，可以監(jiān)測通過冠齒輪和小齒輪傳輸?shù)呐ぞ氐姆较?。因此?在正常的行駛條件下，功率從發(fā)動機(jī)傳輸?shù)竭@些后輪上。然而，在發(fā)動機(jī)制動條件下，功率 (以及因此扭矩)在相反的方向上被傳輸，即它從這些車輪傳輸?shù)桨l(fā)動機(jī)上。在一個(gè)替代性實(shí)施方案中，可以監(jiān)測車輛的傾斜，具體是縱向傾斜和/或橫向傾 斜。在一個(gè)替代實(shí)施方案中，可以監(jiān)測車輛的加速度，具體是縱向加速度(或減速度) 或橫向加速度。在另一個(gè)實(shí)施方案中可以監(jiān)測車輛的傳動比。具體是監(jiān)測該車輛是否是處于可以 被執(zhí)行的倒檔。當(dāng)車輛是處于倒檔時(shí)，冠齒輪在一個(gè)相反的方向上旋轉(zhuǎn)并且由行進(jìn)經(jīng)過該 油底殼區(qū)域的一個(gè)冠齒輪的齒所帶起的油將被向后拋出。應(yīng)該認(rèn)識到，當(dāng)車輛在一個(gè)前進(jìn) 的方向上行進(jìn)時(shí)，油被這些齒輪齒帶起并且典型地被向前拋入一個(gè)通道中，然后該通道將 油送給這些小齒輪軸承。因此，當(dāng)車輛是反向行進(jìn)時(shí)，這種油的送入被減少，并且因此，取決 于具體的裝配，增加在該油底殼區(qū)域內(nèi)的油位對于這些小齒輪軸承的壽命可以是有益的。在一個(gè)替代實(shí)施方案中可以監(jiān)測加速器踏板的位置。在一個(gè)替代實(shí)施方案中可以監(jiān)測油的品質(zhì)。因此，已知多種油品質(zhì)傳感器，這些傳 感器可以監(jiān)測污染物和/或油的降解。當(dāng)油的品質(zhì)良好時(shí)，油位可以是相對較低的，但是當(dāng) 油的品質(zhì)不良時(shí)，于是有利的是增加油底殼區(qū)域中的油位。有可能根據(jù)駕駛記錄來估算油的品質(zhì)，具體是該記錄時(shí)期的油的溫度。因此，圖5 示出了一個(gè)流程圖，其中制出了在油底殼中的油的溫度的周期計(jì)數(shù)。在這種情況下，每秒 做一次記數(shù)，盡管在另外的實(shí)施方案中可以做更密的頻率或更疏的頻率計(jì)數(shù)。在一次維護(hù) 之后，當(dāng)在油底殼中存在新油時(shí)，總的損壞數(shù)被設(shè)為零。當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動時(shí)計(jì)數(shù)開始而當(dāng)發(fā) 動機(jī)停止時(shí)計(jì)數(shù)停止。然而，在另外的實(shí)施方案中可以使用替代的計(jì)數(shù)開始和計(jì)數(shù)停止指 標(biāo)，例如，當(dāng)車輛在開動中時(shí)可以開始計(jì)數(shù)而當(dāng)車輛靜止時(shí)可以停止計(jì)數(shù)。如果油底殼中的 油的溫度是高于160°C，那么第四溫度計(jì)數(shù)器將增加一個(gè)計(jì)數(shù)。如果溫度不高于160°C但在150°C之上，那么第三溫度計(jì)數(shù)器將增加一個(gè)計(jì)數(shù)。如果溫度不高于150°C但高于140°C，那 么第二溫度計(jì)數(shù)器將增加一個(gè)計(jì)數(shù)。如果溫度不高于140°C，那么第一溫度計(jì)數(shù)器將增加一 個(gè)計(jì)數(shù)。因?yàn)橛驮诟叩臏囟葧r(shí)比在更低的溫度時(shí)降解得更快，所以來自第一、第二、第三 和第四溫度計(jì)數(shù)器的這些計(jì)數(shù)被適當(dāng)?shù)丶訖?quán)。因此，來自第一溫度計(jì)數(shù)器的一個(gè)計(jì)數(shù)沒有 被加權(quán)，來自第二溫度計(jì)數(shù)器的一個(gè)計(jì)數(shù)被加權(quán)二，來自第三溫度計(jì)數(shù)器的一個(gè)計(jì)數(shù)被加 權(quán)四，而來自第四溫度計(jì)數(shù)器的一個(gè)計(jì)數(shù)被加權(quán)八?？偟挠偷膿p壞等于總的第一溫度計(jì)數(shù) 器的計(jì)數(shù)加上(總的第二溫度計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)X2)+ (總的第三溫度計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)X4) + (總 的第四溫度計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)X8)。一旦總的油損壞計(jì)數(shù)超出一個(gè)預(yù)定值，那么在油底殼中油 位可以從油位B增加到油位A。在另外的實(shí)施方案中可以存在多于或少于四個(gè)的溫度計(jì)數(shù) 器。在另外的實(shí)施方案中，發(fā)生一個(gè)計(jì)數(shù)的溫度可以不同于以上提到的那些。在另外的實(shí) 施方案中，應(yīng)用到每個(gè)溫度計(jì)數(shù)上的加權(quán)可以不同于以上提到的那些來進(jìn)行加權(quán)。在一個(gè)替代實(shí)施方案中，有可能以一個(gè)合理程度的確定性來預(yù)測一個(gè)未來事件 (典型地是一個(gè)即將發(fā)生的未來事件)，這有可能要求圍繞一個(gè)傳動齒輪的流體液位被改 變。因此，多種地面定位系統(tǒng)(GPS)已知被安裝在車輛中并且因此可以確定車輛的實(shí)際位 置。這類車輛安裝的GPS系統(tǒng)通常包括一個(gè)道路引導(dǎo)系統(tǒng)，該道路引導(dǎo)系統(tǒng)為車輛駕駛者 提供要跟隨的一個(gè)路線，這樣駕駛者可以有效率地到達(dá)所要求的目的地。本發(fā)明可以利 用一個(gè)路線引導(dǎo)系統(tǒng)，該路線引導(dǎo)系統(tǒng)包括關(guān)于道路狀況的信息，如道路坡度(上坡和下 坡)，道路類型，如高速公路(快車道)、雙車道、單車道、單行路。這些系統(tǒng)還可以包括關(guān)于 道路交叉口的信息，如環(huán)狀交叉路、紅綠燈、停車標(biāo)志等。該系統(tǒng)還可以承載關(guān)于每個(gè)道路 上速度限制的信息。通過舉例，如果一個(gè)車輛以某一速度(比如說60mph)在某一方向上沿高速公路行 進(jìn)，那么該車輛在10秒時(shí)間內(nèi)仍然在那個(gè)高速公路上、以大致60mph在那個(gè)方向上行駛的 可能性是極高的。如果在那個(gè)10秒期間內(nèi)，該車輛到達(dá)并且開始登上一座山(在此要求增 加圍繞傳動齒輪的流體液位)，那么監(jiān)測車輛行駛方向和速度連同車輛的瞬時(shí)位置的一個(gè) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以使用來自該道路引導(dǎo)系統(tǒng)的坡度信息以合理程度的確定性預(yù)測接近的山 并且因此立即需要增加圍繞傳動齒輪的流體液位。取決于用來將額外的流體傳輸進(jìn)圍繞傳 動齒輪的區(qū)域中的系統(tǒng)，這可以用一個(gè)短的時(shí)間周期，通過舉例是5秒。如應(yīng)該認(rèn)識到，這 樣一個(gè)預(yù)測系統(tǒng)將能夠在增加圍繞該傳動齒輪的流體液位的實(shí)際要求之前使圍繞傳動齒 輪的流體液位被增加，在這個(gè)實(shí)例中是在車輛到達(dá)該斜坡之前。在這些情況下，比起如果圍 繞該傳動齒輪的流體液位僅當(dāng)增加圍繞該傳動齒輪的流體液位的要求實(shí)際發(fā)生時(shí)被增加， 該傳動齒輪將得到更好的保護(hù)。這是因?yàn)樵诤笳叩那闆r下，在實(shí)際增加圍繞傳動齒輪的流 體液位中存在一個(gè)時(shí)間延遲，并且因此在這個(gè)時(shí)間延遲過程中，傳動齒輪將得到較少的保 護(hù)并且因此更易受磨損。作為發(fā)動機(jī)制動的結(jié)果圍繞傳動齒輪的流體液位可能需要被增加，并且該系統(tǒng)也 許能夠以一個(gè)合理程度的確定性來預(yù)測發(fā)動機(jī)制動的要求。因此，在該路線引導(dǎo)系統(tǒng)識別 道路前方上的一個(gè)停止標(biāo)志的地方，存在該車輛實(shí)際停止在那個(gè)停止標(biāo)志處的一個(gè)高的可 能性，以及因此存在要求制動并且具體是發(fā)動機(jī)制動的一種高的可能性。在這些情況下，圍 繞傳動齒輪的流體液位可以被增加。類似地，當(dāng)預(yù)測一個(gè)加速度要求時(shí)圍繞車輛的傳動齒 輪的流體液位可以被增加。因此，在該車輛已經(jīng)在一個(gè)停止標(biāo)志停車之后，為了到達(dá)其目的
7地，它將不可避免地被要求加速，并且在這些情況下，圍繞該傳動齒輪的流體液位可以被保 持直到例如該車輛已經(jīng)到達(dá)一個(gè)“平穩(wěn)行駛”速度的時(shí)間，此時(shí)流體液位然后可以被降低。 在城市環(huán)境中，在高峰期，易于存在對多次加速和制動的要求，而在高峰期之外加速和制動 的要求比較少。因此，通過知道每天的時(shí)間(即，在高峰期或繁忙期間之內(nèi)或在高峰期或繁 忙期間之外)并且通過知道星期幾(即，當(dāng)高峰期是可能的工作日或當(dāng)高峰期是極少可能 的周末)，有可能預(yù)測加速和制動的可能的數(shù)量，并且可以因此相應(yīng)地控制圍繞傳動齒輪的 流體液位。不同的駕駛者具有不同的駕駛風(fēng)格。有些駕駛者相對緩慢地加速并且可能較早 制動，而其他駕駛者將相對快地加速并且相對晚地制動，特別是使用發(fā)動機(jī)制動來延遲制 動。有可能使一個(gè)計(jì)算機(jī)確定一個(gè)駕駛者的風(fēng)格并且因此根據(jù)這種信息預(yù)測圍繞傳動齒輪 的流體液位要求。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件可以至少是由一個(gè)預(yù)測的將來 的運(yùn)行條件所定義的。因此，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，一種控制圍繞車輛的傳動齒輪的流體液位的方法包括 以下步驟確定該車輛的當(dāng)前運(yùn)行條件、基于該車輛的當(dāng)前運(yùn)行條件預(yù)測該車輛的一個(gè)將 來的運(yùn)行條件、并且基于該車輛的預(yù)測的將來的運(yùn)行條件來控制圍繞車輛的傳動齒輪的流 體液位。如應(yīng)該認(rèn)識到，因?yàn)樵黾訃@傳動齒輪的流體液位所用的時(shí)間是相對較短的，典 型地小于20秒，優(yōu)選小于10秒，那么將來的運(yùn)行條件的預(yù)測僅需要是在20秒時(shí)間(優(yōu)選 是10秒時(shí)間)內(nèi)的運(yùn)行條件的一種預(yù)測，并且這樣該預(yù)測可以比如果更遠(yuǎn)地預(yù)測將來更精確。在一個(gè)替代實(shí)施方案中可以監(jiān)測一個(gè)傳動部件的溫度。因此，可以直接測量這些 小齒輪軸承中的一個(gè)或多個(gè)的溫度，而不是監(jiān)測油底殼區(qū)域中的油的溫度。當(dāng)軸承本身變 得相對較熱時(shí)，那么可以增加在油底殼區(qū)域中的油位。在某些實(shí)施方案中，監(jiān)測其他傳動部 件可能是更容易的，具體是直接圍繞小齒輪軸承的一個(gè)殼體的溫度，或在后橋中的另一個(gè) 軸承殼體。在以上的每個(gè)實(shí)例中，僅將一個(gè)運(yùn)行條件用來確定在油底殼區(qū)域中所要求的油 位。在另外的實(shí)施方案中，兩個(gè)或更多的運(yùn)行條件可以用來確定在油底殼區(qū)域中的一個(gè)適 當(dāng)?shù)挠臀?。圖4示出了一個(gè)流程圖，其中對四個(gè)車輛運(yùn)行條件進(jìn)行監(jiān)測，S卩，在油底殼區(qū)域 中的油的溫度、通過冠齒輪和小齒輪傳送的扭矩、變速箱中的選定的檔位以及車輛的縱向 傾斜。在以上的這些實(shí)例中，僅存在兩個(gè)預(yù)定油位要求A和B。在另外的實(shí)施方案中存在 三個(gè)或更多的預(yù)定油位要求。在這類情況下，可能需要監(jiān)測在油底殼區(qū)域中的油位以確保 一個(gè)正確的油位?？商娲?，知道這個(gè)系統(tǒng)中的油的總量并且監(jiān)測在儲存器中的油位將允 許通過計(jì)算確定在油底殼區(qū)域中的油位。監(jiān)測在儲存器中的油位可能是有利的，因?yàn)椴淮?在多個(gè)齒輪或類似物攪拌并且干擾油位。如以上提到的，為了將油底殼區(qū)域中的油從液位B增加到液位A，泵42被打開以將 所有的油從儲存器38泵送到油底殼區(qū)域之中。在這個(gè)實(shí)例中，儲存器38被定位在高于高 度A并且因此可替代地可以提供一個(gè)簡單的閥門，當(dāng)該閥門被打開時(shí)將允許所有的油從儲 存器38排放進(jìn)入油底殼區(qū)域36之中。注意，甚至當(dāng)儲存器38的一部分是低于液位A或液 位B時(shí)也可以使用這樣一種閥門安排。在這些情況下，通過打開該閥門，在油底殼區(qū)域36中的油位和在儲存器38中的油位將簡單地二者到達(dá)相同的高度。在用一個(gè)儲存器貯存油的情況下，當(dāng)在油底殼區(qū)域中的油的高度是相對較低時(shí)， 任何方法都可以被用來傳輸在該油底殼區(qū)域與存儲器之間的油。以上的實(shí)例使用了一個(gè)可 反轉(zhuǎn)的泵，而在另外的實(shí)施方案中可以使用兩個(gè)單向的泵，第一個(gè)被用來將流體泵送至該 存器而第二個(gè)被用來將流體泵送至油底殼區(qū)域，每個(gè)都具有合適的管路連接?？商娲?，一 個(gè)單向泵可以與一個(gè)入口以及一個(gè)出口 一起使用，該入口或者取自從油底殼區(qū)域或者取自 儲存器并且經(jīng)由一個(gè)閥門來控制，該出口在一個(gè)第二閥門的控制下或者被泵送至油底殼區(qū) 域或者儲存器。如以上提到的，當(dāng)在儲存器中的油位是高于油底殼區(qū)域中的油位時(shí)，可以使用重 力供給來將油從儲存器傳輸?shù)接偷讱^(qū)域?？商娲?，儲存器可以被定位為低于油底殼區(qū) 域中的油位，并且可以使用重力供給來將油從油底殼區(qū)域傳輸?shù)絻Υ嫫?。如以上所說明的，該預(yù)定的運(yùn)行條件是基于車輛的一個(gè)當(dāng)前運(yùn)行條件。因此，在圖 3所示的實(shí)例中，如果油的溫度是低于90°C，那么油位是相對較低的。如果油的溫度上升至 高于90°C，那么油位被增加。如果隨后油的溫度降至低于90°C，那么油位相應(yīng)地降至一個(gè) 相對較低的高度。然而，某些實(shí)際運(yùn)行條件表明了一個(gè)問題。因此，如果溫度升高至一個(gè)過高的量值 (對于該實(shí)例的目的是高于130°C )，那么這表明正在發(fā)生過度磨損并且因此可表示即將發(fā) 生軸承故障。此外，多種油被設(shè)計(jì)為在一定的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，并且如果它們在該溫度范圍 之上運(yùn)行，那么它們可能降解并且它們的潤滑性能可能不如當(dāng)溫度降至正常運(yùn)行溫度時(shí)一 樣好。因此，在一個(gè)不正常的運(yùn)行條件的事件中，如油的溫度超過130°C，有利的是增加圍繞 齒輪的油位并且然后甚至如果油的溫度降到90°C以下(在圖3的實(shí)例中)仍保持所增加的 油位。因此，該預(yù)定的運(yùn)行條件可以取決于車輛的一個(gè)先前的運(yùn)行條件。在本實(shí)例中，該預(yù) 定的運(yùn)行條件是“油的溫度已經(jīng)達(dá)到130°C之上”。如果滿足這個(gè)運(yùn)行條件，那么油位可以 被升至油位A并且保持在油位A，直到當(dāng)車橋被維修時(shí)該系統(tǒng)已經(jīng)被重置，油已經(jīng)被更換并 且潛在的問題(如軸承失效)已經(jīng)通過例如更換該軸承而被改正。如以上說明的，在正常的運(yùn)行條件下，或者一個(gè)泵可以被用來傳輸一個(gè)存儲器與 圍繞傳動齒輪的一個(gè)區(qū)域之間的油，或者取決于一個(gè)存儲器與圍繞傳動齒輪的區(qū)域的相對 高度可以經(jīng)由一個(gè)閥門來使用重力供給。這樣，無論使用哪個(gè)傳輸系統(tǒng)，如所說明的，在正常運(yùn)行條件過程中存在用來傳輸 油的一個(gè)單一系統(tǒng)。然而，在不正常的運(yùn)行條件的過程中，可能有利的是具有一個(gè)用來傳輸油的第二 “應(yīng)急”系統(tǒng)以升高圍繞傳動齒輪的油位。優(yōu)選這樣一個(gè)第二系統(tǒng)是更少的依賴于控制系 統(tǒng)，并且具體可能是完全獨(dú)立于該控制系統(tǒng)。因此，在儲存器被定位在圍繞該傳動齒輪的區(qū) 域上方的情況下，一個(gè)管或其他導(dǎo)管可以被連接在存儲器的底部與圍繞傳動齒輪的一個(gè)油 區(qū)的底部之間。被定位在齒輪附近的管的末端可以用一種材料封閉，該材料在一個(gè)預(yù)定溫 度下熔化，例如130°C。因此，當(dāng)油的溫度達(dá)到130°C時(shí)，該材料將熔化從而確保所有的油從 儲存器流出并且確保儲存器可以不再填充，即，不考慮隨后的運(yùn)行條件并且具體是油的溫 度，圍繞傳動齒輪的油位被保持在一個(gè)最大高度。將應(yīng)該認(rèn)識到，這種材料有效地作為一個(gè) 第二閥門來運(yùn)行。
如以上提到的，取決于具體實(shí)施方案可以定義不同的預(yù)定的運(yùn)行條件。實(shí)際運(yùn)行 條件將由一個(gè)適合的傳感器來測量。例如，溫度傳感器、車速傳感器、扭矩傳感器、檢測被傳 送的扭矩的方向的傳感器、加速計(jì)、傾斜計(jì)、傳動比傳感器或加速器踏板位置傳感器。當(dāng)必須監(jiān)測一個(gè)油位、具體是在該油底殼區(qū)域中的油位時(shí)，可以使用適合的油位 傳感器。清楚地，某種傳感器可以被定位在車輛上的任何地方。一個(gè)控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN) 或一個(gè)CAN總線可以用來互相連接本申請的這些不同部件。
權(quán)利要求
一種控制車輛的圍繞傳動齒輪的流體液位的方法，該方法包括以下步驟(a)提供一組預(yù)定的運(yùn)行條件，每個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件具有一種相應(yīng)的預(yù)定流體液位要求，(b)以一種實(shí)際運(yùn)行條件來運(yùn)行該車輛，(c)確定一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件等效于該實(shí)際運(yùn)行條件，(d)將圍繞該傳動齒輪的流體液位安排為等效于同所述預(yù)定的運(yùn)行條件相應(yīng)的預(yù)定流體液位要求，所述預(yù)定的運(yùn)行條件是選自下組一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由一個(gè)經(jīng)過該傳動齒輪被傳送的扭矩的方向所定義的，以及一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由該車輛的一種縱向傾斜所定義的，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由該車輛的一種橫向傾斜所定義的，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由該車輛的一種橫向加速度所定義的，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由該車輛的一個(gè)倒檔傳動比所定義的，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由該流體的一個(gè)污染物的量所定義的，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由一個(gè)流體品質(zhì)所定義的，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由一個(gè)傳動部件的溫度所定義的，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由一個(gè)先前的實(shí)際運(yùn)行條件所定義的，一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件是至少由一個(gè)預(yù)測的將來的運(yùn)行條件所定義的。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，包括提供一個(gè)流體儲存器，其中圍繞該傳動齒輪的流體 液位是受傳輸?shù)皆搩Υ嫫骰驈脑搩Υ嫫髦袀鬏數(shù)牧黧w控制的。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中一種相應(yīng)的預(yù)定流體液位要求等于將基本上所有的 流體從該儲存器傳輸?shù)揭粋€(gè)圍繞傳動齒輪的區(qū)域。
4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中所述相應(yīng)的預(yù)定流體液位要求中的一個(gè)基本上 等于充滿該流體儲存器。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述相應(yīng)的預(yù)定流體液位要求中的一 個(gè)等于允許在該儲存器中的流體排放進(jìn)入圍繞該傳動齒輪的一個(gè)區(qū)域之中。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的方法，包括一個(gè)第一泵，該第一泵用于將流體傳輸 到該儲存器或從該儲存器傳輸?shù)皆搨鲃育X輪圍繞的一個(gè)區(qū)域；并且包括一個(gè)第二泵，該第 二泵用于將流體從該儲存器傳輸?shù)絿@該傳動齒輪的一個(gè)區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該第一泵包括一個(gè)第一閥門并且該第二泵包括一個(gè) 第二閥門。
全文摘要
一種控制車輛的傳動齒輪圍繞的流體液位的方法，該方法包括以下步驟(a)提供一組預(yù)定的運(yùn)行條件，每個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件具有一個(gè)相應(yīng)的預(yù)定流體液位要求，(b)以一個(gè)實(shí)際運(yùn)行條件運(yùn)行該車輛，(c)確定等效于該實(shí)際運(yùn)行條件的一個(gè)預(yù)定的運(yùn)行條件，(d)將圍繞傳動齒輪的流體液位安排為等效于同所述預(yù)定的運(yùn)行條件相應(yīng)的預(yù)定流體液位要求。
文檔編號F16H57/04GK101936382SQ201010219040
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者基亞拉·塞薩里, 羅伯托·賈諾內(nèi), 馬可·巴西, 馬可·弗拉泰利 申請人:美馳技術(shù)有限責(zé)任公司