[發明專利]一種四驅扭矩超限的控制方法

有效

• 申請號: 201711229688.0
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108001448B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 吳沄;蔣平;胡顯力;張曉龍;蘇強;陳瑞
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: B60W30/188
• 分類號: B60W30/188;B60W50/00;B60W10/06
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

本發明提供一種四驅扭矩超限控制方法，通過四驅系統請求發動機限制扭矩上升，只在滿足發動機扭矩超過設定值后，且前后輪輪速差超過設定值這兩個條件下，即在極端工況下限制四驅扭矩超限，才啟動此控制策略，可在不提高取力器PTU等四驅零部件設計強度的條件下，提高取力器PTU等四驅零部件的使用壽命，降低成本。并且不會對整車的動力性能和駕駛性能產生負面影響。

技術領域

本發明涉及到基于前輪驅動、采用扭矩管理器的適時四驅控制系統的控制策略，具體涉及到控制扭矩管理器的輸出扭矩不超過設定扭矩上限值的控制方法。

背景技術

基于前輪驅動的四驅車輛，其四驅系統主要由PTU、中間傳動軸、扭矩管理器、后橋主減速器、后驅動軸等部件組成，見圖1。

PTU，也稱為取力器，與變速器相連，從主驅動軸將橫向傳遞的驅動力轉為縱向傳遞，通過中間傳動軸傳遞到副驅動軸的后橋主減速器，再通過后橋主減速器及其差速器轉為橫向傳遞，最后通過左右后驅動軸將驅動力傳遞到左右后車輪。

扭矩管理器，布置在中間傳動軸和后橋主減速器之間，既能將驅動力傳遞到后軸，且外形尺寸小，易于在城市型SUV上布置，價格便宜，具有中央差速器和中央差速鎖功能，適宜于基于前輪驅動的具有部份越野脫困能力的四驅車輛。扭矩管理器是這種四驅系統的核心部件，負責按動態的比例向后軸傳遞扭矩，在需要的時候斷開后軸的扭矩傳遞。四驅系統通過ECU的控制軟件控制電流大小來控制扭矩管理器離合器的壓緊力，進而控制扭矩管理器傳遞的扭矩值。

車輛正常行駛，當前后軸的輪速差低于設值時，ECU控制扭矩管理器按一定的比例向后軸分配扭矩，這個比例一般不大于45％。

當車輛轉彎時，扭矩管理器中的主從動離合器片會發生相對轉動，使前后軸不會發生鎖止而產生轉彎制動，扭矩管理器起到中央差速器的作用。

當車輛行駛于越野路況，前后軸的輪速差大于設定值后，隨著輪速差的增大，分配比例逐漸增加，直到能將100％的扭矩都分配到后軸，此時扭矩管理器起到中央差速鎖的作用。

基于前輪驅動的四驅系統，由于布置空間小，PTU可承受的許用扭矩值一般都較小，同時四驅系統的其他零部件的許用扭矩值也不會設計得太高，但經發動機和變速器輸出的扭矩值一般都大于PTU的最大許用扭矩值幾倍。當PTU通過中間傳動軸傳遞到扭矩管理器的扭矩超過設定的上限值時，扭矩管理器的離合器開始打滑，使PTU輸出扭矩不會超過設定上限值，保護PTU等四驅系統零部件不會因傳遞扭矩超過上限值而被損壞。

扭矩管理器的主離合器組和次離合器組的主摩擦片與離合器殼通過花鍵連接，主離合器從動摩擦片與凸輪機構主動盤通過花鍵連接，副離合器從動摩擦片與輸出軸連接。

扭矩管理器的凸輪機構由凸輪機構主動盤、鋼球、凸輪機構從動盤組成，鋼球位于凸輪機構主動盤和從動盤間的斜槽內，當主從動盤產生相動轉動時，鋼球在斜槽內滾動并擠壓凸輪機構主動盤和從動盤向軸向兩邊移動，凸輪機構從動盤壓緊次級離合器組，使驅動力通過離合器殼、次級離合器組傳遞到輸出軸，輸出軸傳遞到后橋主減速器。

當前后軸產生輪速差時，ECU根據輪速差的大小計算后軸需求扭矩，并向扭矩管理器電磁線圈輸入相應的電流值，扭矩管理器電磁線圈通電時產生電磁力，電磁力吸引銜鐵帶動主離合器片作用銷和主離合器壓板向左移動，壓緊主離合器組，主離合器組的從動摩擦片帶動凸輪機構主動盤轉動，同時帶動鋼球在斜槽內滾動，鋼球向右側擠壓凸輪機構從動盤壓緊次級離合器組，使次級離合器組受到相應的壓緊力，從而將扭矩傳遞到后橋主減速器。

當前后軸的輪速差亦即離合器主從動摩擦片的轉速差為穩定值，或扭矩管理器輸入扭矩緩慢增加到穩定值，以使轉速差緩慢增加時，扭矩管理器通過主離合器組、凸輪機構和次離合器組輸出的扭矩值為穩定值，滿足扭矩管理器最大輸出扭矩值不會超過設定的扭矩上限值以保護PTU等四驅零部件的需求。