專利名稱：全輪驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于道路上的車輛的全輪驅(qū)動系統(tǒng)，更具體說，是涉及一種設(shè)置ESP(Electronic Stability Program，電子穩(wěn)定程序)系統(tǒng)的道路上的車輛的全輪驅(qū)動系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種執(zhí)行上述方法的全輪驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
設(shè)置上述全輪驅(qū)動“懸掛”系統(tǒng)的道路上的車輛，當(dāng)在中等速度范圍中使用時，會面對過大的轉(zhuǎn)向不足問題。轉(zhuǎn)向不足，是車輛為了跟隨某一曲線而要求的轉(zhuǎn)向角比正常轉(zhuǎn)向角更大的現(xiàn)象。由于車輛更難控制，實際的駕駛員會經(jīng)歷不舒服和煩惱。
全輪驅(qū)動系統(tǒng)的工程難題，在于檢測參考的車輛速度，因為全部輪都被驅(qū)動，且在理論上可以經(jīng)受輪的高速旋轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的做法是，通過引進(jìn)離合作用來解決該問題，離合作用將使輪自由滾動。但是，這種作用可以使駕駛員感受到干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的，是提供一種克服上述問題的全輪驅(qū)動系統(tǒng)。該目的是通過按照權(quán)利要求1的方法和按照權(quán)利要求7的系統(tǒng)達(dá)到的。實際的實施例在從屬權(quán)利要求中闡明。


本發(fā)明是參照附圖給出的，附圖有圖1是按照本發(fā)明的全輪驅(qū)動系統(tǒng)的流程圖，和圖2是具有本發(fā)明全輪驅(qū)動系統(tǒng)的車輛的示意表示。
具體實施例方式
從圖1可以看到按照本發(fā)明用于道路上的車輛，特別是汽車的全輪驅(qū)動系統(tǒng)的流程圖。
運行中，驅(qū)動器1以轉(zhuǎn)向角δstw和加速器踏板位置χap的形式，向全輪驅(qū)動系統(tǒng)提供輸入，該轉(zhuǎn)向角δstw被送至ABS(AntilockBraking System，防抱死制動系統(tǒng))/ESP(Electronic StabilityProgram，電子穩(wěn)定程序)單元2，該加速器踏板位置χap被送至發(fā)動機管理系統(tǒng)3。發(fā)動機管理系統(tǒng)3從驅(qū)動器S1向ABS/ESP單元2輸出有關(guān)操作條件及命令的信息，同時，發(fā)動機管理系統(tǒng)3也可以從ABS/ESP單元2接收例如以力矩請求TEngReq的形式的信息。ABS/ESP單元2，例如如果命令拐彎時，可以向全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)4，諸如有限滑動聯(lián)軸節(jié)(LSC)或離合作用，發(fā)送信號S2，然后，它可以從全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)4接收關(guān)于傳遞力矩TLSC的信號。ABS/ESP單元2還可以為后內(nèi)輪提供制動力矩TBrRrInner。發(fā)動機管理系統(tǒng)3和全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)4之間的正常通信，以S3表示。全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)4還能夠直接向發(fā)動機管理系統(tǒng)3發(fā)送信號，該信號在圖1中以S4表示。
從圖2可以看到設(shè)置全輪驅(qū)動系統(tǒng)的車輛100。車輛100裝配有發(fā)動機101、用于從發(fā)動機向主驅(qū)動軸103′傳遞動力力矩的變速箱102、副驅(qū)動軸103″、前及后差動器104及105、和把力矩從主驅(qū)動軸103′傳遞到副驅(qū)動軸103″或在某些情況下反過來的和全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)4、106。差動器104、105分別與前及后輪軸107及108偶聯(lián)，該前及后輪軸107及108與安裝制動器111的前及后輪109及110偶聯(lián)。輪軸107、108包括分別與差動器104及105偶聯(lián)的兩根半軸。發(fā)動機101、制動器111、和全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)4、106全部都與電子控制單元(ECUs)連結(jié)，后者沒有在圖2中畫出。所述連結(jié)的ECUs確保車輛不同部件之間的通信。
車輛還能夠裝配傳感器(未畫出)，但沒有必要對所有特性都裝配傳感器，裝配的傳感器用于檢測車輛的不同特性，諸如輪速度、溫度、壓力，等等。必須控制但不測量的特性，可以從上述傳感器測量的車輛特性中計算。
如果ABS/ESP單元2在拐彎時緩慢地向后內(nèi)輪施加制動力矩TBrRrInner，該TBrRrInner約為全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)4上傳遞的力矩幅值的一半(在最后驅(qū)動之后，在輪的一級上)，那么后內(nèi)輪胎和路表面之間的縱向滑動將是小的。這種現(xiàn)象可以用于獲得車輛的參考速度，無需使用任何干擾離合作用開啟度的作用，因為在此情形中，后差動器105近似地把傳遞到輪軸的全部力矩，傳遞到未制動輪而讓已制動輪滑行或“自由滾動”。它足以確保制動力矩得到的凈驅(qū)動力在乘以表面摩擦的豎直輪負(fù)載之下，從而要實施本發(fā)明，不需要準(zhǔn)確匹配。摩擦和豎直輪負(fù)載不是準(zhǔn)確知道的，因此凈驅(qū)動力應(yīng)顯著在估算值之下。
上面公開的系統(tǒng)的另一種應(yīng)用，可以包含全輪驅(qū)動車輛在拐彎時引起的轉(zhuǎn)向不足的降低。再次指出，借助向后內(nèi)輪緩慢地施加制動力矩TBrRrInner(它產(chǎn)生橫擺矩)，結(jié)合該力矩在全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)4上的傳遞，車輛將因此在中等速度范圍中獲得更大的中性轉(zhuǎn)向特征。正常的ABS/ESP系統(tǒng)，向選擇的輪提供該種緩慢的制動，但全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)4、106包括向副驅(qū)動軸103″傳遞力矩，使以前在該情形中遇到的不舒服降低了許多。這是通過施加制動力的凈橫擺矩更高，從而要求平均更低的制動力矩產(chǎn)生的。舉例說，在極端情形中，即使在曲線的內(nèi)輪上沒有豎直輪負(fù)荷時，也可能產(chǎn)生橫擺矩。施加的制動力矩產(chǎn)生降低的凈動力力矩，這就是為什么ABS/ESP單元2向發(fā)動機管理系統(tǒng)3發(fā)送或可以發(fā)送信號TEngReq，要求從發(fā)動機輸出更大的力矩，以便不損失速度。這個增加的力矩絕不超過來自ABS/ESP系統(tǒng)的等效制動力矩，因為這樣將在沒有驅(qū)動器發(fā)送的該信號情形下，導(dǎo)致更大的加速度。車輛所處的狀態(tài)是，由于以提升的速度拐彎的作用，但后內(nèi)輪的緩慢制動產(chǎn)生力矩傳遞的可能性，所以不允許任何力矩、或只允許有限力矩量從前輪傳遞到后輪。這樣獲得的控制權(quán)是本發(fā)明的特征之一。
要實施上述全輪驅(qū)動系統(tǒng)是便宜的，因為它不要求任何額外的硬件。它還能改進(jìn)如上所述的動態(tài)性能。為了計算參考速度而增加ABS/ESP單元2和全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)4之間的通信，還可以改善全輪驅(qū)動車輛的安全性和舒適度。
術(shù)語滑動用于指在道路表面和用力矩驅(qū)動的輪之間經(jīng)常出現(xiàn)的一種特性。當(dāng)滑動在近似15％以下時(該值取決于，例如輪胎的制造和道路表面條件)，它是可控的。當(dāng)滑動更高時，輪開始迅速加速，從而能夠傳遞到道路表面的力矩更小。這種現(xiàn)象通常亦稱高速旋轉(zhuǎn)輪。
盡管上面已經(jīng)說明一個特定的實施例，但顯然，本領(lǐng)域熟練人員在不偏離本發(fā)明的范圍下，可以修改本發(fā)明，本發(fā)明的范圍由附于后的權(quán)利要求書定義。本申請各處使用的術(shù)語離合作用，是指該全輪驅(qū)動系統(tǒng)的一種特征。
在ESP系統(tǒng)中，不一定需要有ABS系統(tǒng)，而任何種類的制動系統(tǒng)就足夠了。本發(fā)明是以主驅(qū)動軸為前驅(qū)動軸，但這不是必須的，因為主驅(qū)動軸可以用后驅(qū)動軸代替。
權(quán)利要求
1.一種控制車輛的方法，該車輛包括由離合作用嚙合的全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)(4、106)；和與該車輛制動系統(tǒng)連結(jié)的電子穩(wěn)定程序(ESP)系統(tǒng)(2)，該方法的特征是ESP系統(tǒng)(2)與全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)(4、106)交換信息，以便在拐彎過程中改進(jìn)車輛的可控性。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中該車輛還包括與全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)(4、106)和/或ESP系統(tǒng)(2)通信的發(fā)動機管理系統(tǒng)(3)。
3.按照權(quán)利要求1的方法，所述方法為降低拐彎過程中車輛的轉(zhuǎn)向不足，包括如下步驟a)用ESP系統(tǒng)(2)使后內(nèi)輪制動，以獲得車輛的橫擺矩和在全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)(4、106)上力矩傳遞的控制權(quán)，和b)用獲得的控制權(quán)，利用該全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)(4、106)，把力矩從主驅(qū)動軸(103′)傳遞到副驅(qū)動軸(103″)。
4.按照權(quán)利要求2或3的方法，其中把有關(guān)施加制動力矩的信號，傳遞到發(fā)動機管理系統(tǒng)(3)，用于增加發(fā)動機的輸出，以補償制動作用。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其中發(fā)動機輸出的增加，永不超過ESP系統(tǒng)(2)施加的凈制動力矩。
6.按照權(quán)利要求1的方法，所述方法為了獲得車輛的參考速度，包括如下步驟a)確定在全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)(4、106)上傳遞的力矩量，b)用ESP系統(tǒng)(2)使副驅(qū)動輪軸(107、108)的內(nèi)輪制動，制動量約等于全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)(4、106)傳遞的力矩的一半，該制動量導(dǎo)致所述輪周邊(輪胎表面)上的動力低于路面的最大摩擦力，和c)測量被制動輪的速度，該輪現(xiàn)在基本上不受任何力矩的影響，并因此或多或少是滑行或自由滾動的。
7.一種控制車輛的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括由離合作用嚙合的全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)(4、106)；和與該車輛制動系統(tǒng)連結(jié)的電子穩(wěn)定程序(ESP)系統(tǒng)(2)，該系統(tǒng)的特征是，ESP系統(tǒng)(2)與全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)(4、106)交換信息，以便在拐彎過程中改進(jìn)車輛的可控性。
8.按照權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中安放一個傳感器，用于測量或估算在全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)(4、106)上傳遞的力矩。
9.按照權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中安放一個傳感器，用于測量或估算車輛的輪的速度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制車輛的方法，該車輛包括由離合作用嚙合的全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)(4、106)；和與該車輛制動系統(tǒng)連結(jié)的電子穩(wěn)定程序(ESP)系統(tǒng)(2)。在該方法中，ESP系統(tǒng)(2)與全輪驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)(4、106)交換信息，以便在拐彎過程中改進(jìn)車輛的可控性。本發(fā)明還涉及一種執(zhí)行上述方法的全輪驅(qū)動系統(tǒng)。
文檔編號B60W30/02GK101048304SQ200580036108
公開日2007年10月3日 申請日期2005年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月21日
發(fā)明者艾多·德蘭瑟 申請人:哈爾德克斯引力股份公司