[發明專利]一種電子限滑差速裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201710288168.0
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107139924B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 陳龍;仵曉涵;徐興;王峰;江昕煒
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/18;B60K17/16
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種電子限滑差速裝置及其控制方法，檢測機構采集轉速信息、加速踏板開度信息、轉向盤轉角信息、側向加速度信息和橫擺角速度信息，并將信息傳送到電子控制單元；工作模式選擇單元供駕駛員選擇電子限滑差速裝置不同的工作模式；電子控制單元根據接收到的信息控制執行機構的電磁離合器、輔助電機和制動器工作，限制驅動車輪的滑移率，進而實現兩側驅動車輪的電子限滑差速，當一側驅動車輪的滑移率超過設定值時，與驅動橋半軸連接的輔助電機作為發電機工作，對半軸施加阻力矩，減小車輪的滑移率，并使發動機的驅動力矩有效地作用到另一側車輪，制動器則在必要時配合輔助電機工作，對車輪施加一定的制動力。

技術領域

本發明屬于汽車技術領域，具體講是一種電子限滑差速裝置及其控制方法。

背景技術

汽車轉彎或在不平路面上行駛會使兩側車輪移過不同的距離，另外輪胎制造尺寸誤差、磨損程度不同、承受載荷不同或充氣壓力不等也會使各個車輪的實際滾動半徑不相等，如果兩側驅動車輪剛性連接，兩側車輪轉速相等，那么車輪必然會與路面發生相對滑動，這不僅會加速輪胎的磨損，增加汽車的動力消耗，而且可能導致汽車轉向性能和制動性能的惡化。差速器的作用是當汽車轉彎行駛或在不平路面上行駛時，使左右驅動車輪以不同的角速度滾動，以保證兩側驅動車輪相對地面作近似純滾動運動。

差速器作為汽車傳動系統中必不可少的一部分，使左右驅動車輪能夠以不同角速度轉動，但同時也存在著弊端。目前廣泛使用的對稱式錐齒輪差速器，無論左右驅動車輪轉速是否相等，其總是將轉矩平均分配給兩側車輪。這種轉矩平均分配特性可以滿足汽車在良好路面上正常行駛，但當汽車遇到分離路面時，即一側車輪在低附著系數路面上另一側車輪在高附著系數路面上時，因為車輪與低附著系數路面之間附著力較小，路面只能對車輪作用較小的反作用轉矩，且因差速器轉矩平均分配特性，此時即使增大發動機的輸出轉矩，高附著系數路面上的車輪也只能分配到與較小反作用轉矩大小近似相等的轉矩，致使汽車的總驅動力減小甚至無法通過，另外，當汽車在越野路況下一側驅動車輪懸空或垂直載荷減小時，或者當汽車高速轉彎因離心力的作用而使內側車輪的附著力下降時，差速器的轉矩平均分配特性同樣會影響車輛動力性和通過性。

在越野汽車上主要通過差速鎖解決上述問題，即鎖止差速器，使兩側驅動車輪剛性連接；而在城市SUV和性能轎車上主要通過限滑差速器(LSD)，將兩側驅動車輪的轉速差值限制在一定范圍內，以保證車輛的動力性、通過性和操縱性?，F在作為車身穩定系統(ESP)的一種擴展功能的電子差速鎖在汽車上得到越來越廣泛的應用，電子差速鎖通過對滑轉或懸空的一側驅動車輪施加一定的制動力，使驅動力有效地作用到另一側車輪，提高車輛的動力性、通過性和操控性。日產公司的B-LSD電子制動差速鎖，在越野路況時，系統將自動感應打滑車輪，并對打滑車輪施加制動，從而將驅動力分配給沒有打滑的車輪，提高車輛在低附著系數路面的起步能力和通過能力；大眾公司的XDS，其主要應用在大馬力前驅汽車上，在車輛高速轉彎時，對附著力較小的內側驅動車輪施加制動，避免內側車輪打滑，提高車輛的動力性和操控性。但電子差速鎖需要更大尺寸的剎車盤，以保證車輛的制動性能，且電子差速鎖的頻繁制動也容易造成制動熱衰退現象等，影響車輛的安全性，同時通過制動實現的限滑差速會在一定程度上影響到車輛的動力性。

發明內容

本發明的目的是提出一種電子限滑差速裝置及其控制方法，通過控制電磁離合器、輔助電機和制動器限制驅動車輪的滑移率，實現兩側驅動車輪的電子限滑差速，當一側驅動車輪的滑移率超過設定值(如20％)時，即驅動車輪發生滑轉時，與驅動橋半軸連接的輔助電機作為發電機工作，對半軸施加阻力矩，減小車輪的滑移率，并使發動機的驅動力矩有效地作用到另一側車輪，制動器則在必要時配合輔助電機工作，對車輪施加一定的制動力，此外，如果驅動車輪的滑移率小于等于設定值(如20％)，輔助電機還可以作為電動機工作，并對半軸施加驅動力矩，本發明提高了車輛的動力性、通過性和操控性，同時實現對能量的回收利用，并降低制動系統的負荷。

本發明所采用的技術方案是一種電子限滑差速裝置，主要包括：執行機構、檢測機構、工作模式選擇單元和電子控制單元；