[發明專利]控制車輛動力傳動系統扭矩的方法

在審

• 申請號: 201310399003.2
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103660930A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 布拉德·迪恩·里德爾;布拉德·W·普羅伯特;張建平;肯尼思·E·索韋爾
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60K17/344
• 分類號: B60K17/344;B60W30/18
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 包紅健

技術領域

本發明總體上涉及在車輛使用壽命內較少發生的高需求運行狀態期間尤其是通過發動機輸出扭矩的傳遞來控制車輛動力傳動系統的扭矩，同時，在常規運行期間限制扭矩來避免動力傳動系統組件的疲勞性故障。

背景技術

在車輛的使用壽命內承受輸入扭矩負載時，如變速器、驅動軸、車軸等車輛動力傳動系統的組件具有有限的疲勞壽命。通常使用經驗數據來建立扭矩負載的大小與檢測的組件的疲勞故障發生之前所應用的該負載的循環應用數量之間的關系。

為了確保在正常使用條件下的組件的使用壽命的可接受的長度，可以施加扭矩限制以防止高扭轉負載經常地、循環地應用。由于這種高扭矩低于組件的極限強度和屈服強度的極限，高扭矩下的有限數量的循環不會對組件的疲勞強度具有實質的不利影響。

在車輛動力傳動系統的控制領域中存在對如下策略的需要，即在特定的非典型情況下允許較高扭矩的應用，但是，在正常使用期間當發生更大數量的循環時阻止該扭矩大小。

發明內容

一種控制車輛動力傳動系統的方法，包括：確定當前車輛運行狀態下的發動機初始輸出扭矩，在該扭矩下，動力傳動系統滿足預定的結構標準；確立隨著變矩器轉差（slip）而變化的系數；通過將當前變矩器轉差相應的系數乘以發動機初始輸出扭矩來確定發動機扭矩極限；將與動力傳動系統相連接的發動機產生的扭矩限制至發動機扭矩極限。

車輛動力傳動系統，包括：發動機；與發動機曲軸連接的變矩器；與變矩器的渦輪連接的變速器；與變速器輸出相連接的差速器；連接差速器與車輪的車軸；控制器，該控制器包括處理器，該處理器用于確定當前車輛運行狀態下的發動機初始輸出扭矩，在該扭矩下，變矩器、變速器和差速器滿足預定的結構標準，該處理器還用于通過將與當前變矩器轉差相應的系數乘以發動機初始輸出扭矩來確定發動機扭矩極限；以及發動機控制器，該發動機控制器用于將與動力傳動系統相連接的發動機產生的扭矩限制至發動機扭矩極限。

本方法建立一操作區，在該操作區內，在限制疲勞循環對動力傳動系統組件故障的影響的同時，額外的發動機扭矩通過動力傳動系統傳遞。在具有挑戰性的狀況下，例如車輛滿載或在陡坡上由靜止啟動時，本方法允許以高水平的扭矩使車輛啟動或加速。本方法利用了變矩器轉差，因為轉差是動力系統控制器易于獲取的信號，并且本方法區分車輛重量、道路坡度及運動阻力等的極端和正常運行狀態。

本方法在未要求增加橋速比（axle?ratio）的情況下將啟動車輛的能力提高了一個等級，橋速比的增加將增加工程研發費用和降低燃油經濟性。

通過以下的詳細說明、權利要求書及附圖，優選實施方式的適用范圍將變得顯而易見。需要說明的是，說明和具體示例盡管表明了本發明的優選實施方式，但其僅以舉例的方式給出。對于所描述的實施方式和示例的各種變換和修改對本領域的技術人員而言是顯而易見的。

附圖說明

參考以下的說明，并結合附圖，本發明將更加易于理解，其中：

圖1為具有變速器、分動器以及延伸到前輪和后輪的驅動軸的機動車輛動力傳動系統的俯視圖；

圖2為展示包含動力源、變矩器和變速器輸入的車輛動力傳動系統的示意圖；

圖3為用于確定最終的發動機扭矩極限和控制發動機輸出扭矩的算法；

圖4為展示校正發動機初始扭矩極限的函數變化的曲線圖。

具體實施方式

參見圖1，機動車輛動力傳動系統包含前輪10、后輪12、產生多個前進轉速比和至少一個后退轉速比動力變速器總成14、以及分動器總成16。

當選定動力傳動系統的兩輪驅動（2WD）操作時，分動器總成16將變速器輸出與后驅動軸18驅動連接。當選定四輪驅動（4WD）操作時，分動器總成16將變速器輸出同時與前驅動軸20和后驅動軸18連接。軸18將動力傳輸至后輪差速器機構22，動力由此通過車軸24、26差動地傳輸至后輪12，該車軸24、26包含在差速器箱體中。前輪與右側車軸32和左側車軸34驅動連接，動力由前驅動軸20通過前差速器36傳輸至右側車軸32和左側車軸34。