控制串列桥组件的方法与流程

专利2022-06-30  75


本公开涉及控制串列桥车辆中的串列桥组件的方法。



背景技术:

具有多个驱动桥组件的车辆可以构造成在这些桥之间成比例或不成比例地分配扭矩。在这种车辆中,通常将连接至桥间差速器锁定件的桥间差速器(iad)用于通过锁定或解锁iad锁定件而在桥之间分配扭矩。

在这些车辆中可以使用各种机构以允许使用者通过接合和脱离一个或多个驱动桥而从单桥操作过渡到多桥操作。用于连接和脱离驱动桥的常规机构通过桥轴产生。这些机构中的一些机构需要将桥或联接机构移入和移出位置,从而使桥解除连接并且在不同的驾驶模式之间转换。这些机构是昂贵、费时且麻烦的。

其它机构允许使用者通过在iad保持锁定的状态下使桥解除连接来选择性地在桥之间分配扭矩,而无需手动移动桥。但是,由于轮子将继续使前桥、差速器和驱动轴旋转,因此这些机构在发动机上保持额外的负载。额外的负载会导致传动系统的机械阻力增加,并使车辆的燃料效率低下。

因此,有利的是,开发省油的并且响应于车辆的速度的控制车辆中的串列桥组件的方法。还有利的是,开发无需使用者停止车辆的情况下控制车辆中的串列桥组件的方法。



技术实现要素:

一种控制车辆中的串列桥组件的方法,该串列桥组件包括:桥间差速器锁定组件,桥间差速器锁定组件包括桥间差速器(iad);前串列桥组件,前串列桥组件具有选择性地连接至一对前串列桥轮毂组件的一对前串列桥半轴;以及后串列桥组件,所述后串列桥组件具有选择性地连接至一对后串列桥轮毂组件的一对后串列桥半轴。该方法包括确定车辆速度的步骤:将所车辆的确定的速度与预定速度比较;当所车辆的确定的速度大于或等于预定速度时,命令:iad锁定;以及一个或多个前串列桥轮毂组件从一个或多个前串列桥半轴解除连接和/或一个或多个后串列桥轮毂组件从一个或多个后串列桥半轴解除连接;以及当所确定的速度低于预定速度时,命令:iad解锁;以及前串列桥轮毂组件连接到前串列桥半轴和/或后串列桥轮毂组件连接到后串列桥半轴。

在另一个实施例中,控制车辆中的串列桥组件的方法,该串列桥组件包括:桥间差速器锁定组件,桥间差速器锁定组件包括桥间差速器(iad)、一个斜齿侧齿轮,多个斜齿侧齿轮齿;前串列桥组件,前串列桥组件具有选择性地连接至一对前串列桥轮毂组件的一对前串列桥半轴;以及后串列桥组件,所述后串列桥组件具有选择性地连接至一对后串列桥轮毂组件的一对后串列桥半轴。该方法包括确定车辆速度的步骤:将所车辆的确定的速度与预定速度比较;当所车辆的确定的速度大于或等于预定速度时,命令:一个或多个前串列桥轮毂组件从一个或多个前串列桥半轴解除连接;iad脱离与斜齿侧齿轮的啮合;以及iad锁定;以及当所车辆的确定的速度低于预定速度时,命令:一个或多个前串列桥轮毂组件连接到一个或多个前串列桥半轴;iad与斜齿侧齿轮的啮合;以及iad解锁。

在又一个实施例中,控制车辆中的串列桥组件的方法,该串列桥组件包括:中间轴;驱动地连接到中间轴的桥间差速器(iad);中间轴侧齿轮;前串列桥组件,该前串列桥组件具有选择性地连接至一对前串列桥轮毂组件的一对前串列桥半轴;以及后串列桥组件,所述后串列桥组件具有选择性地连接至一对后串列桥轮毂组件的一对后串列桥半轴。该方法包括确定车辆速度的步骤:将所车辆的确定的速度与预定速度比较;当所车辆的确定的速度大于或等于预定速度时,命令:一个或多个后串列桥轮毂组件从一个或多个后串列桥半轴解除连接;iad脱离与中间轴侧齿轮的啮合;以及iad锁定;以及当所车辆的确定的速度低于预定速度时,命令:一个或多个后串列桥轮毂组件连接到一个或多个后串列桥半轴;iad与斜齿侧齿轮的啮合;以及iad解锁。

在一些实施例中,该对前串列桥轮毂组件和/或后串列桥轮毂组件包括:直接安装到一个或多个轮子的一个或多个自动锁定轮毂、相对于一个或多个自动锁定轮毂和一对前串列桥半轴可移动的一个或多个离合器构件,以及可选择性地操作以引起一个或多个自动锁定毂的轴向运动的一个或多个致动器。

在一些实施例中,确定车辆的速度包括测量以下转速,即,滑动离合器、差速器齿圈、前串列桥半轴中的一个和/或后串列桥中的一个的转速。

在一些实施例中,桥间差速器锁定系统包括斜齿侧齿轮和滑动离合器,其中,斜齿侧齿轮包括多个斜齿侧齿轮齿并且滑动离合器包括多个滑动离合器齿,并且其中,滑动离合器齿选择性地与斜齿侧齿轮齿啮合。当滑动离合器齿与斜齿侧齿轮齿啮合时,iad可以被锁定;当滑动离合器齿从斜齿侧齿齿轮脱离时,iad可以被解锁。

附图说明

对本领域技术人员而言,当根据附图考虑以下详细描述时,本公开的上述优点和其它优点将显而易见,在附图中:

图1是根据本公开的实施例的串列桥组件的框图示意图,具有桥间差速器锁定系统;

图2是根据图1所示的实施例的连接至第一前串列桥轮毂组件的第一前串列桥半轴的示意性剖视侧视图;

图3是根据图1所示的实施例的桥间差速器锁定系统的示意性剖视侧视图;

图4是图1中所示的包括串列桥组件的串列桥控制组件的框图示意图;

图5是描述可在图4中所示的串列桥控制组件中实施的第一示例性过程的流程图;

图6是描述可在图4中所示的串列桥控制组件中实施的第二示例性过程的流程图;以及

图7是描述可在图4中所示的串列桥控制组件中实施的第三示例性过程的流程图。

具体实施方式

应当理解,除非明确地指出相反,否则本发明可以采用各种替代的定向和步骤顺序。还应当理解,附图中所示及说明书中所述的具体装置和过程仅是本文公开和限定的发明构思的示例性实施例。因而,除非另有明确的声明,与所公开的各种实施例涉及的具体尺寸、方向或其它物理特征不应被视为限制。

在本公开的范围内并且作为非限制性示例,本文公开的控制串列桥车辆中的串列桥组件的方法可用于汽车、越野车辆、全地形车辆、建筑、结构、船舶、航空、火车头、军事和/或农业应用。另外,作为非限制性示例,本文公开的控制串列桥车辆中的串列桥组件的方法还可用于乘用车辆、电动车辆、混合动力车辆、商用车辆、自动车辆、半自动车辆和/或重型车辆的应用。

为了描述的目的,本领域普通技术人员将认识到,如本文所使用的术语“控制单元”表示电子硬件、存储在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上并且可由处理器执行的软件。在一些实施例中并且作为非限制性示例,非暂时性计算机可读存储介质包括cd-rom、dvd、闪存设备、固态存储器、磁盘驱动器、光盘驱动器、云计算系统和服务等。

本领域技术人员将认识到,结合本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤,包括例如参考本文描述的控制系统,可实施为电子硬件、存储在计算机可读介质上并且可由处理器执行的软件、或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性,本文在功能方面对各种说明性的部件、框、部块、模块、电路和步骤已经进行了总体描述。将这种功能性实现为硬件还是软件取决于特定的应用程序和施加在整个系统上的设计约束。技术人员可以针对每个特定应用以各种方式来实施所描述的功能,但是这种实施决定不应被解释为使得脱离本实施例的范围。例如,结合本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可以利用设计成用于执行本文所述的功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic),现场可编程逻辑门阵列(fpga)或其它可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件或其任何组合来实施或执行。通用处理器可以是微处理器,但是替代地,处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算设备的组合,例如dsp和微处理器的组合、多个微处理器、与dsp内核结合的一个或多个微处理器、或任何其它这样的构造。与这些模块相关联的软件可以驻留在ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom或本领域已知的任何其它合适形式的存储介质中。示例性存储介质联接到处理器,使得处理器从该存储介质读取信息并将信息写入该存储介质。在替代方案中,存储介质可以集成到处理器。处理器和存储介质可以驻留在asic中。例如,在一些实施例中,用于控制串列桥组件的控制单元或控制器包括处理器。

图1是根据本公开的实施例的串列桥组件10的框图示意图,具有桥间差速器锁定系统12(如图3中所示)。串列桥组件10包括前串列桥组件14和后串列桥组件16。桥间差速器锁定系统12位于前串列桥组件14上。在一些实施例中,串列桥组件10通过由发动机或原动机旋转的输入轴50来接收旋转动力。

桥间差速器锁定系统12包括桥间差速器18,又称为动力分配器单元(pdu),桥间差速器18在前串列桥组件14和后串列桥组件16之间分配由发动机或原动机(未示出)产生的旋转动力/扭矩。桥间差速器18连接到输入轴50,并选择性地驱动地连接到前串列桥差速器20和中间轴30。

在一些实施例中,桥间差速器18可以是锥齿轮式差速器;然而,应当理解,可以使用其它差速器布置。前串列桥组件14还包括第一前串列桥半轴24和第二前串列桥半轴26。第一前串列桥半轴24的一端驱动地连接到第一前串列桥轮毂组件22,并且第一前串列桥半轴24的另一端驱动地连接到前串列桥差速器20。

在一些实施例中,前串列桥差速器20包括传统的锥齿轮差速器齿轮组,该锥齿轮差速器齿轮组被实施为将旋转动力传递到前串列桥组件14和后串列桥组件16。在一些实施例中,第一前串列桥轮毂组件22是锁定轮毂组件。

第二前串列桥半轴26的一端驱动地连接到第二前串列桥轮毂组件28,并且第二前串列桥半轴26的另一端驱动地连接到前串列桥差速器20的一端。中间轴30的一端驱动地连接到桥间差速器18,并且另一端驱动地连接到向其提供旋转动力的后串列桥组件16。在一些实施例中,第二前串列桥轮毂组件28是锁定轮毂组件。

如本公开的图1中所示并且作为非限制性示例,中间轴30从前串列桥组件14延伸到后串列桥组件16的后串列桥差速器32。在一些实施例中,后串列桥差速器32包括传统的锥齿轮差速器齿轮组,该锥齿轮差速器齿轮组被实施为将旋转动力传递到前串列桥组件14和后串列桥组件16。

后串列桥组件16还包括第一后串列桥半轴34和第二后串列桥半轴36。第一后串列桥半轴34基本上垂直于中间轴30延伸。第一后串列桥半轴34的一端驱动地连接到第一后串列桥轮毂组件38,并且第一后串列桥半轴24的另一端驱动地连接到后串列桥差速器32。

第二后串列桥半轴36的一端驱动地连接到第二后串列桥轮毂组件40,并且第二后串列桥半轴36的另一端驱动地连接到后串列桥差速器32。在一些实施例中,第一后串列桥轮毂组件38和/或第二后串列桥轮毂组件40可以是锁定轮毂组件。

图2是根据图1所示的实施例的连接到第一前串列桥轮毂组件22的第一前串列桥半轴24的示意性剖视侧视图。第一前串列桥轮毂组件22包括直接安装到一个或多个轮毂44的一个或多个轮子。在本公开的非限制性示例中,轮子的数量可以等于轮毂44的数量。在一些实施例中,一个或多个轮毂44是自动锁定轮毂。

第一前串列桥轮毂组件22还包括可相对于一个或多个轮毂44和第一前串列桥半轴24移动的一个或多个离合器构件46。一个或多个离合器构件46选择性地将一个或多个轮毂44(以及第一前串列桥轮毂组件22)与第一前串列桥半轴24连接(锁定)和解除连接(解锁)。

如图2最佳所示并且作为非限制性示例,第一前串列桥半轴24的一个端部78可以容纳在一个或多个轮毂44内。驱动齿轮80可以安装在第一前串列轴半轴24的端部78上。离合器构件46可以与一个或多个轮毂44接合,并且可以可滑动地移动以便选择性地与驱动齿轮80接合。当离合器构件46与驱动齿轮80接合时,一个或多个轮毂44可以联接至第一前串列轴半轴24。当离合器构件46从驱动齿轮80脱离时,一个或多个轮毂44可以从第一前串列轴半轴24脱离。

如图2中所示,第一前串列桥轮毂组件22还包括一个或多个第一致动器48。该一个或多个第一致动器48可选择性地操作以引起一个或多个轮毂44的轴向运动。该一个或多个第一致动器48由电子控制单元410控制(如图4中所示)。在一些实施例中,该一个或多个第一致动器48是电致动器、线性致动器、气动致动器、液压致动器、机电致动器和/或电磁致动器。

第二前串列桥轮毂组件28具有与第一前串列桥轮毂组件22相同的部件,并且选择性地连接到第二前串列桥半轴26。

图3是根据图1所示的实施例的桥间差速器锁定系统12的示意性剖视侧视图。如图3中所示,桥间差速器18可以通过中间轴30驱动地连接到前串列桥差速器20。差速器齿圈58一体地连接到前串列桥差速器20的至少一部分。差速器齿圈58可以与前串列桥组件14上的小齿轮60接合。作为非限制性示例,差速器齿圈58可以通过使用一个或多个机械紧固件、一个或多个焊接、一种或多种粘合剂、花键连接和/或螺纹连接一体地连接到前串列桥差速器20的至少一部分。

如图3所示,桥间差速器锁定系统12还包括斜齿侧齿轮62,该斜齿侧齿轮62可包括插入到桥间差速器18与滑动离合器66之间的多个斜齿侧齿轮齿64。滑动离合器66可包括多个滑动离合器齿68。滑动离合器齿68与斜齿侧齿轮齿64互补并且可以与其选择性地接合(诸如,啮合地接合)以及分离。

如图3中最佳所示并且作为非限制性示例,桥间差速器锁定系统12可包括一个或多个中间轴侧齿轮70。一个或多个中间轴侧齿轮70可以驱动地连接到中间轴30。中间轴侧齿轮70也可选择性地与桥间差速器18接合以及脱离。

当滑动离合器齿68与斜齿侧齿轮齿64接合时,桥间差速器18可以作为单个单元与斜齿侧齿轮62以及一个或多个中间轴侧齿轮70锁定/接合。其结果是,消除了串列桥组件10上的任何差速作用。当滑动离合器齿68与斜齿侧齿轮齿64脱开时,桥间差速器18与斜齿侧齿轮62和/或一个或多个中间轴侧齿轮70解锁/脱离。其结果是,在串列桥组件10上发生差速作用。

如图3中最佳所示并且作为非限制性示例,一个或多个传感器72定位在差速器齿圈58和/或滑动离合器66上。一个或多个传感器72可以是速度传感器、扭矩负载传感器和/或温度传感器。在其它实施例中,一个或多个传感器72可以定位在第一前串列桥半轴24、第二前串列桥半轴26、第一后串列桥半轴34、中间轴30和/或第二后串列桥半轴36上。在一些实施例中,可以通过诸如符合j1939标准的can总线之类的车辆总线(未示出)来测量速度。

图4是包括图1中所示的串列桥组件10的串列桥控制组件400的框图示意图。控制组件400包括电子控制单元410,电子控制单元410可以可操作地构造成从一个或多个传感器72接收信号形式的数据。

一个或多个传感器可以定位在滑动离合器66、差速器齿圈58、第一前串列桥半轴24、第二前串列桥半轴26、第一后串列桥半轴34、中间轴30和/或第二后串列桥半轴36上。当一个或多个传感器72定位在滑动离合器66上时,一个或多个传感器72基于滑动离合器齿68与斜齿侧齿轮齿64的接合或分离来感测是存在还是不存在这些滑动离合器齿68。控制组件400可以可操作地构造成将其接收的信号转换为每分钟转数。

串列桥控制组件400还包括数据端口420,该数据端口420可操作地构造成用于将车辆的速度传递给电子控制单元410。电子控制单元410可操作地构造成处理其从一个或多个传感器72、一个或多个第一致动器48以及数据端口420接收的信息,以便确定车辆的速度,并且将确定的速度与预定的速度比较。

电子控制单元410还被可操作地构造成基于车辆的速度与预定速度相比来命令差速器锁定系统12,以锁定或解锁桥间差速器18。在本公开的非限制性示例中,车辆的预定速度可以是50英里/小时。

基于前述内容,可以理解的是,串列桥组件10可以以不同的模式操作。第一操作模式可以用于其中需要改善牵引力的启动和/或低速(例如,低于50英里/小时)条件。在第一模式的实施例中,桥间差速器18解锁,并且第一前串列桥轮毂组件22连接到第一前串列桥半轴24且与其接合,和/或第二前串列桥轮毂组件28连接到第二前串列桥半轴26且与其接合。

当第一前串列桥轮毂组件22连接到第一前串列桥半轴24时,一个或多个轮毂44可以锁定到一个或多个轮子。当第二前串列桥轮毂组件28连接到第二前串列桥半轴26时,一个或多个轮毂44可以锁定到一个或多个轮子。结果是,旋转能量被提供给前串列桥组件14。在一些实施例中,是一个轮毂44被锁定到一个轮子。在其它实施例中,多个轮毂44被锁定到多个轮子。

在第一模式的替代实施例中,桥间差速器18解锁,并且第一后串列桥轮毂组件38连接到第一后串列桥半轴34且与其接合,和/或第二后串列桥轮毂组件40连接到第二后串列桥半轴36且与其接合。其结果是,在第一后串列桥轮毂组件38上的一个或多个轮毂44,和/或在第二后串列桥轮毂组件40上的一个或多个轮毂44,可以被锁定到它们各自的轮子。

第二操作模式可以用于处于增加的/巡航速度的有利条件,以提高效率。在第二模式的实施例中,桥间差速器18锁定,并且第一前串列桥轮毂组件22从第一前串列桥半轴24解除连接,和/或第二前串列桥轮毂组件28从第二前串列桥半轴26解除连接。其结果是,旋转动力可以被传递到后串列桥组件16。

当第一前串列桥轮毂组件22从第一前串列桥半轴24解除连接时,一个或多个轮毂44可以从一个或多个轮子解锁。当第二前串列桥轮毂组件28从第二前串列桥半轴26解除连接时,一个或多个轮毂44可以从一个或多个轮子解锁。当一个或多个轮毂44解锁时,一个或多个轮可以自由旋转。这减小了前串列桥组件14上的扭矩负载,因为扭矩负载基本上存在于后串列桥组件16上,这提高了车辆的燃料效率。在一些实施例中,是一个轮毂44被锁定至一个轮子。在其它实施例中,多个轮毂44被锁定至多个轮子。

图5是描述可在图4中所示的串列桥控制组件400中实施的示例性过程(process)500的流程图。过程500开始于开始状态510处。

接下来,在框520处,由电子控制单元410接收来自串列桥组件10上的一个或多个传感器72的一个或多个信号。由电子控制单元410接收的该一个或多个信号表示的是滑动离合器66的转速、差速器齿圈58的转速、第一前串列桥半轴24的转速、第二前串列桥半轴26的转速、第一后串列桥半轴34的转速、中间轴30的转速和/或第二后串列桥半轴36的转速。

接下来,在框530中确定车辆的速度。可以从如下所述的转速来确定车辆的速度,即,第一前串列桥半轴24的转速、第二前串列桥半轴26的转速、第一后串列桥半轴34的转速、中间轴30的转速和/或第二后串列桥半轴36的转速。

然后,过程500前进到评估框540,在此经由电子控制单元410将车辆的速度与预定的车辆速度进行比较。该预定的速度存储在电子控制单元410中。

在一些实施例中,预定的速度可以基于车辆应用,并且可以由车辆的制造商或串列桥组件10的制造商设定。在其它实施例中,在经销商或服务提供商处可以对预定速度编程控制。

如在图5中最佳所见并且作为非限制性示例,如果车辆的速度等于或大于预定的车辆速度(例如50英里/小时),则电子控制单元410将信号传递到串列桥组件10,命令:(i)桥间差速器18锁定;以及(ii)第一前串列桥轮毂组件22从第一前串列桥半轴24解除连接和/或第二前串列桥轮毂组件28从第二前串列桥半轴26解除连接,如框550中所示。

在另一个实施例中,如果车辆的速度等于或大于预定的车辆速度(例如,50英里/小时),则电子控制单元410将信号传递到串列桥组件10,命令:(i)桥间差速器18锁定;以及(ii)第一后串列桥轮毂组件38从第一后串列桥半轴34解除连接,和/或第二后串列桥轮毂组件40从第二后串列桥半轴36解除连接。

如在图5中最佳所见并且作为非限制性示例,如果车辆的速度低于预定的车辆速度,则电子控制单元410将信号传递到串列桥组件10,命令:(i)桥间差速器18解锁;以及(ii)第一前串列桥轮毂组件22连接到第一前串列桥半轴24,和/或第二前串列桥轮毂组件28以连接到第二前串列桥半轴26,如框560中所示。

在另一个实施例中,如果车辆的速度低于预定的车辆速度,则电子控制单元410将信号传递到串列桥组件10,命令:(i)桥间差速器18解锁;以及(ii)第一后串列桥轮毂组件38连接到第一后串列桥半轴34,和/或第二后串列桥轮毂组件40连接到第二后串列桥半轴36。

在一些实施例中,在将桥间差速器18解锁之前,将第一前串列桥轮毂组件22连接到第一前串列桥半轴24、将第二前串列桥轮毂组件28连接到第二前串列桥半轴26、将第一后串列桥轮毂组件38连接到第一后串列桥半轴34、和/或将第二后串列桥轮毂组件40连接到第二后串列桥半轴36。

在一些实施例中,取决于车辆的速度,过程500然后可以继续在框550和560之间转换。在其它实施例中,过程500然后再次开始于开始状态510处。

图6是描述可在图4中所示的串列桥控制组件400中实施的第二过程600的流程图。过程600开始于开始状态610处。

接下来,在框620处,由电子控制单元410接收来自串列桥组件10上的一个或多个传感器72的一个或多个信号。由电子控制单元410接收的该一个或多个信号表示的是滑动离合器66的转速、差速器齿圈58的转速、第一前串列桥半轴24的转速、第二前串列桥半轴26的转速、第一后串列桥半轴34的转速、中间轴30的转速和/或第二后串列桥半轴36的转速。

接下来,在框630中确定车辆的速度。可以从如下的转速来确定车辆的速度,即,第一前串列桥半轴24的转速、第二前串列桥半轴26的转速、第一后串列桥半轴34的转速、中间轴30的转速和/或第二后串列桥半轴36的转速。

然后,过程600前进到评估框640,在此经由电子控制单元410将车辆的速度与预定的车辆速度进行比较。该预定的速度存储在电子控制单元410中。

在一些实施例中,预定的速度可以基于车辆应用,并且可以由车辆的制造商或串列桥组件10的制造商设定。在其它实施例中,在经销商或服务提供商处可以对预定速度编程控制。

如在图6中最佳所见并且作为非限制性示例,如果车辆的速度等于或大于预定的车辆速度(例如50英里/小时),则电子控制单元410将信号传递到串列桥组件10,命令:(i)第一前串列桥轮毂组件22从第一前串列桥半轴24解除连接,和/或第二前串列桥轮毂组件28从第二前串列桥半轴26解除连接;以及(ii)通过使桥间差速器18和一个或多个中间轴侧齿轮70朝着中间轴30滑动/移动,使桥间差速器18和一个或多个中间轴侧齿轮70从斜齿侧齿轮62脱离,如框650中所示。结果是,旋转动力通过输入轴50经由桥间差速器18至一个或多个中间轴侧齿轮70,以便传递到后串列桥组件16。

桥间差速器18和一个或多个中间轴侧齿轮70可以使用一个或多个第二致动器(未示出)来换挡。在一些实施例中,该一个或多个第二致动器可以是一个或多个球和坡道、一个或多个螺线管、一个或多个电动致动器、一个或多个线性致动器、一个或多个气动致动器、一个或多个液压致动器、一个或多个机电致动器和/或一个或多个电磁致动器。

如在图6中最佳所见并且作为非限制性示例,如果车辆的速度低于预定的车辆速度,则电子控制单元410将信号传递到串列桥组件10,命令:(i)第一前串列桥轮毂组件22连接到第一前串列桥半轴24,和/或第二前串列桥轮毂组件28连接到第二前串列桥半轴26;以及(ii)桥间差速器18和一个或多个中间轴侧齿轮70与斜齿侧齿轮62接合,如框660中所示。

在一些实施例中,在桥间差速器18和一个或多个中间轴侧齿轮70与斜齿侧齿轮62接合之前,第一前串列桥轮毂组件22连接至第一前串列桥半轴24,和/或第二前串列桥轮毂组件28连接至第二前串列桥半轴26。在一些实施例中,然后,取决于车辆的速度,过程600可以继续在框650和660之间转换。

在其它实施例中,过程600然后再次开始于开始状态610处。

图7是描述可在图4中所示的串列桥控制组件400中实施的第三过程700的流程图。过程700开始于开始状态710处。

接下来,在框720处,由电子控制单元410接收来自串列桥组件10上的一个或多个传感器72的一个或多个信号。由电子控制单元410接收的该一个或多个信号表示的是滑动离合器66的转速、差速器齿圈58的转速、第一前串列桥半轴24的转速、第二前串列桥半轴26的转速、第一后串列桥半轴34的转速、中间轴30的转速和/或第二后串列桥半轴36的转速。

接下来,在框730中确定车辆的速度。可以从如下的转速来确定车辆的速度,即,第一前串列桥半轴24的转速、第二前串列桥半轴26的转速、第一后串列桥半轴34的转速、中间轴30的转速和/或第二后串列桥半轴36的转速。

然后,过程700前进到评估框740,在此经由电子控制单元410将车辆的速度与预定的车辆速度进行比较。该预定的速度存储在电子控制单元410中。

在一些实施例中,预定的速度可以基于车辆应用,并且可以由车辆的制造商或串列桥组件10的制造商设定。在其它实施例中,在经销商或服务提供商处可以对预定速度编程控制。

如在图7中最佳所见并且作为非限制性示例,如果车辆的速度等于或大于预定的车辆速度(例如50英里/小时),则电子控制单元410将信号传递到串列桥组件10,命令:(i)第一后串列桥轮毂组件38从第一后串列桥半轴34解除连接,和/或第二后串列桥轮毂组件40从第二后串列桥半轴36解除连接;(ii)通过使桥间差速器18和一个或多个中间轴侧齿轮70朝着中间轴30滑动/移动,使桥间差速器18从一个或多个中间轴侧齿轮70脱离;以及(iii)将桥间差速器18锁定,如框750中所示。结果是,旋转动力通过输入轴50经由斜齿侧齿轮62至小齿轮60,以便传递到前小齿轮轴组件14。

桥间差速器18和一个或多个中间轴侧齿轮70可以使用一个或多个第二致动器(未示出)来换挡。在一些实施例中,该一个或多个第二致动器可以是一个或多个球和坡道、一个或多个螺线管、一个或多个电动致动器、一个或多个线性致动器、一个或多个气动致动器、一个或多个液压致动器、一个或多个机电致动器和/或一个或多个电磁致动器。

如在图7中最佳所见并且作为非限制性示例,如果车辆的速度低于预定的车辆速度,则电子控制单元410将信号传递到串列桥组件10,命令:(i)第一后串列桥轮毂组件38连接到第一后串列桥半轴34,和/或第二后串列桥轮毂组件40连接到第二后串列桥半轴36;(ii)桥间差速器18与一个或多个中间轴侧齿轮70啮合;以及(iii)桥间差速器18解锁,如框760中所示。

在一些实施例中,在桥间差速器18与一个或多个中间轴侧齿轮70接合并且桥间差速器18解锁之前,第一后串列桥轮毂组件38连接至第一后串列桥半轴34,和/或第二后串列桥轮毂组件40连接到第二后串列桥半轴36。

在一些实施例中,然后,取决于车辆的速度,过程700可以继续在框750和760之间转换。在其它实施例中,过程700然后再次开始于开始状态710处。

根据本公开的实施例并且作为非限制性示例,本公开可以涉及三联桥组件。

应当理解,本说明书所述且附图所示的各种实施例仅是示出权利要求书中限定的发明构思的示例性实施例。其结果是,应当理解,所述和所示的各种实施例可以与所附权利要求书中限定的发明构思进行组合。

根据专利法的规定,已经通过被认为代表了较佳实施例的内容对本发明做了描述。然而,应当注意的是,本发明能够以除了具体所示和所述以外的其它方式实践而不偏离本发明的精神或范围。


技术特征:

1.一种控制车辆中的串列桥组件的方法,所述串列桥组件包括:桥间差速器锁定系统,所述桥间差速器锁定系统包括桥间差速器,即iad;前串列桥组件,所述前串列桥组件具有选择性地连接至一对前串列桥轮毂组件的一对前串列桥半轴;以及后串列桥组件,所述后串列桥组件具有选择性地连接至一对后串列桥轮毂组件的一对后串列桥半轴,所述方法包括:

确定所述车辆的速度;

将所述车辆的确定的速度与所述预定速度比较;

当所述车辆的确定的速度大于或等于所述预定速度时,命令:所述iad锁定;以及所述前串列桥轮毂组件从所述前串列桥半轴解除连接,和/或所述后串列桥轮毂组件从所述后串列桥半轴解除连接;以及

当所述车辆的确定的速度低于所述预定速度时,命令:所述iad解锁;以及所述前串列桥轮毂组件连接到前串列桥半轴,和/或后串列桥轮毂组件连接到后串列桥半轴。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述一对前串列桥轮毂组件和/或所述一对后串列桥轮毂组件各自包括:直接安装到一个或多个轮子的一个或多个自动锁定轮毂;一个或多个离合器构件,所述一个或多个离合器构件能相对于一个或多个自动锁定毂、所述一对前串列桥半轴和所述一对后串列桥半轴移动;以及一个或多个致动器,所述一个或多个致动器选择性地操作以引起所述一个或多个自动锁定毂的轴向运动。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述车辆的速度包括测量以下转速,即,滑动离合器、差速器齿圈、所述前串列桥半轴中的一个和/或所述后串列桥中的一个的转速。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述转速使用位于如下部件上的一个或多个传感器测量的,即,位于所述滑动离合器、差速器齿圈、所述前串列桥半轴中的一个和/或所述后串联半轴中的一个上。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述桥间差速器锁定系统包括斜齿侧齿轮和滑动离合器,其中,所述斜齿侧齿轮包括多个斜齿侧齿轮齿并且所述滑动离合器包括多个滑动离合器齿,并且其中,所述滑动离合器齿选择性地与斜齿侧齿轮齿啮合。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述车辆的确定的速度低于所述预定速度时,在解锁所述iad之前,所述前串列桥轮毂组件连接到所述前串列桥半轴,并且所述后串列桥轮毂组件连接到所述后串列桥半轴。

7.一种控制车辆中的串列桥组件的方法,所述串列桥组件包括:桥间差速器锁定系统,所述桥间差速器锁定系统包括桥间差速器,即iad;斜齿侧齿轮;前串列桥组件,所述前串列桥组件具有选择性地连接至一对前串列桥轮毂组件的一对前串列桥半轴;以及后串列桥组件,所述后串列桥组件具有选择性地连接至一对后串列桥轮毂组件的一对后串列桥半轴,所述方法包括:

确定所述车辆的速度;

将所述车辆的确定的速度与所述预定速度比较;

当所述车辆的确定的速度大于或等于所述预定速度时,命令:所述前串列桥轮毂组件从所述前串列桥半轴解除连接,并且所述iad脱离与斜齿侧齿轮的啮合;以及

当所述车辆的所述确定的速度低于所述预定速度时,命令:所述前串列桥轮毂组件连接到所述前串列桥半轴;并且所述iad与斜齿侧齿轮啮合。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述一对前串列桥轮毂组件包括:直接安装到一个或多个轮子的一个或多个自动锁定轮毂;一个或多个离合器构件,所述一个或多个离合器构件能相对于所述一个或多个自动锁定轮毂和所述一对前串列桥半轴移动;以及一个或多个致动器,所述一个或多个致动器选择性地操作以引起所述一个或多个自动锁定毂的轴向运动。

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述iad使用一个或多个第二致动器从所述斜齿侧齿轮脱离。

10.一种控制车辆中的串列桥组件的方法,所述串列桥组件包括:包括中间轴的桥间差速器锁定系统;驱动地连接到所述中间轴的桥间差速器,即iad;中间轴侧齿轮;前串列桥组件,所述前串列桥组件具有选择性地连接至一对前串列桥轮毂组件的一对前串列桥半轴;以及后串列桥组件,所述后串列桥组件具有选择性地连接至一对后串列桥轮毂组件的一对后串列桥半轴,所述方法包括:

确定所述车辆的速度;

将所述车辆的确定的速度与所述预定速度比较;

当所述车辆的确定的速度大于或等于所述预定速度时,命令:所述后串列桥轮毂组件从所述后串列桥半轴解除连接,所述iad脱离与所述中间轴侧齿轮的啮合,并且所述iad锁定;以及

当所述车辆的确定的速度低于所述预定速度时,命令:所述后串列桥轮毂组件连接到所述后串列桥半轴,所述iad与所述中间轴侧齿轮啮合,并且所述iad解锁。

技术总结
一种控制车辆中的串列桥组件的方法,串列桥组件包括:桥间差速器(IAD)、一个或多个侧齿轮,以及前串列桥组件,该前串列桥组件具有选择性地连接至一对前串列桥轴轮毂组件的一对前串列桥半轴。当车辆的确定的速度大于或等于预定速度时,可以将IAD锁定,可以将串列桥轮毂组件从其各自的串列桥解除连接,和/或可以将IAD脱离与一个或多个侧齿轮的啮合。当车辆的确定的速度小于预定速度时,可以将IAD解锁,可以将串列桥轮毂组件连接到其各自的串列桥,和/或可以将IAD与一个或多个侧齿轮的啮合。

技术研发人员:J·M·弗伦茨尼克;S·马斯特罗亚尼
受保护的技术使用者:德纳重型车辆系统集团有限责任公司
技术研发日:2019.11.14
技术公布日:2020.06.05

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