[发明专利]具有车轮端分离器的车辆和相关的控制方法

说明书

公开了一种具有车轮端分离器的车辆和相关的控制方法。在车辆处于前轮驱动模式时，一个车轮与差速器断开。在车辆处于前轮驱动模式时并且响应于进入全轮驱动模式的请求，控制器检查差速器的故障。如果其它车轮的转速和差速器输入的转速指示存在故障，则禁用全轮驱动模式并通知驾驶员。如果流体温度指示存在故障的风险，则临时禁用全轮驱动模式并通知驾驶员。如果所述温度状况持续存在达预定持续时间，则禁用全轮驱动模式。

技术领域

本公开涉及车辆动力传动系控制领域。更具体地讲，本公开涉及对具有车轮端分离器的全轮驱动的动力传动系统进行控制的方法。

背景技术

两种车辆动力传动系统构造(后轮驱动(RWD)和前轮驱动(FWD))在现代乘用车市场中占主导地位。通过使用附加的硬件，这两种构造均可被配置为将动力传递到全部四个车轮。由于任意特定车轮处的牵引力在某些时候可能受限，所以将动力传递到全部四个车轮的能力提高了机动性。然而，附加的硬件引入额外的寄生损耗(parasitic loss)，该寄生损耗即使在不需要附加的能力的状况下也使燃料消耗增大。

在典型的RWD构造中，发动机在车辆中被纵向地定位，使得曲轴轴线与车辆移动方向对齐。根据当前车辆需求，安装到发动机的变速器以可能小于或大于发动机曲轴转速的转速来驱动后驱动轴。后驱动轴连接到后驱动桥(rear axle)，后驱动桥改变旋转轴线，降低旋转速度，并驱动左后驱动桥和右后驱动桥，同时在车辆转弯时允许驱动桥之间存在轻微的转速差异。RWD构造还适于通过在变速器与后驱动轴之间增加分动箱而驱动前车轮。除了驱动后驱动轴以外，分动箱还驱动前驱动轴，进而驱动前驱动桥。一些分动箱包括在前驱动轴和后驱动轴之间分配扭矩同时允许轻微的转速差异的行星齿轮组。其它分动箱具有在某些状况下(诸如在控制器感测到后车轮的牵引力损失时)仅驱动前驱动轴的主动控制的扭矩随选(TOD)离合器。

在典型的FWD构造中，发动机在车辆中被横向地定位，使得曲轴轴线与车轮旋转的轴线对齐。安装到发动机的变速器以适合于当前车辆需求的转速来驱动前差速器。前差速器通常被集成到与变速器齿轮箱共用的壳体中。前差速器驱动左前驱动桥和右前驱动桥，同时在车辆转弯时允许驱动桥之间存在轻微的转速差异。FWD构造还适于通过增加取力单元(PTU)来驱动后车轮，所述取力单元以与前差速器的转速成比例的转速驱动后驱动轴。后驱动单元(RDU)通常包括TOD离合器，在TOD离合器接合时驱动后差速器，进而驱动左后驱动桥和右后驱动桥。

发明内容

一种车辆包括差速器、第一车轮、第二车轮以及控制器。第一车轮被固定地结合到第一半轴。第二车轮通过离合器选择性地结合到第二半轴。为了减小寄生损耗，控制器在车辆处于前轮驱动模式中时使离合器分离以将第二车轮与第二半轴断开。响应于进入全轮驱动模式的请求，如果差速器输入的转速与第一半轴的转速的比值小于第一阈值，控制器就接合离合器。如果所述比值超过第一阈值，则控制器禁止离合器的接合。所述差速器还可包括温度传感器。如果温度传感器指示温度超过第二阈值，则控制器可禁止离合器的接合。如果所述温度随后减小到低于第二阈值，则控制器可接合离合器。如果所述温度保持在第二阈值以上持续超过预定持续时间，则即使在所述温度减小为小于第二阈值时，控制器也可不接合离合器。不管是由于所述比值超过第一阈值还是由于所述温度超过第二阈值，在控制器禁止离合器的接合时它都可向驾驶员显示消息。控制器还可禁止取力单元的接合。

根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆包括：差速器，具有输入轴、固定地结合到第一车轮的第一半轴和通过离合器选择性地结合到第二车轮的第二半轴；控制器，被配置为：响应于驾驶员请求，响应于输入轴转速与第一半轴转速的比值超过第一阈值而禁止所述离合器的接合，所述第一阈值在0与1之间。

根据本发明的一个实施例，所述控制器被进一步配置为：响应于所述比值大于第一阈值而向驾驶员显示消息。

根据本发明的一个实施例，所述控制器被进一步配置为：响应于差速器流体温度超过第二阈值而禁止所述离合器的接合。