专利名称：全轮驱动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于道路上的车辆的全轮驱动系统，更具体说，是涉及一种设置ESP(Electronic Stability Program，电子稳定程序)系统的道路上的车辆的全轮驱动系统。本发明还涉及一种执行上述方法的全轮驱动系统。
背景技术：
设置上述全轮驱动“悬挂”系统的道路上的车辆，当在中等速度范围中使用时，会面对过大的转向不足问题。转向不足，是车辆为了跟随某一曲线而要求的转向角比正常转向角更大的现象。由于车辆更难控制，实际的驾驶员会经历不舒服和烦恼。
全轮驱动系统的工程难题，在于检测参考的车辆速度，因为全部轮都被驱动，且在理论上可以经受轮的高速旋转。传统的做法是，通过引进离合作用来解决该问题，离合作用将使轮自由滚动。但是，这种作用可以使驾驶员感受到干扰。
发明内容
本发明的一个目的，是提供一种克服上述问题的全轮驱动系统。该目的是通过按照权利要求1的方法和按照权利要求7的系统达到的。实际的实施例在从属权利要求中阐明。
本发明是参照附图给出的，附图有图1是按照本发明的全轮驱动系统的流程图，和图2是具有本发明全轮驱动系统的车辆的示意表示。
具体实施例方式
从图1可以看到按照本发明用于道路上的车辆，特别是汽车的全轮驱动系统的流程图。
运行中，驱动器1以转向角δstw和加速器踏板位置χap的形式，向全轮驱动系统提供输入，该转向角δstw被送至ABS(AntilockBraking System，防抱死制动系统)/ESP(Electronic StabilityProgram，电子稳定程序)单元2，该加速器踏板位置χap被送至发动机管理系统3。发动机管理系统3从驱动器S1向ABS/ESP单元2输出有关操作条件及命令的信息，同时，发动机管理系统3也可以从ABS/ESP单元2接收例如以力矩请求TEngReq的形式的信息。ABS/ESP单元2，例如如果命令拐弯时，可以向全轮驱动联轴节4，诸如有限滑动联轴节(LSC)或离合作用，发送信号S2，然后，它可以从全轮驱动联轴节4接收关于传递力矩TLSC的信号。ABS/ESP单元2还可以为后内轮提供制动力矩TBrRrInner。发动机管理系统3和全轮驱动联轴节4之间的正常通信，以S3表示。全轮驱动联轴节4还能够直接向发动机管理系统3发送信号，该信号在图1中以S4表示。
从图2可以看到设置全轮驱动系统的车辆100。车辆100装配有发动机101、用于从发动机向主驱动轴103′传递动力力矩的变速箱102、副驱动轴103″、前及后差动器104及105、和把力矩从主驱动轴103′传递到副驱动轴103″或在某些情况下反过来的和全轮驱动联轴节4、106。差动器104、105分别与前及后轮轴107及108偶联，该前及后轮轴107及108与安装制动器111的前及后轮109及110偶联。轮轴107、108包括分别与差动器104及105偶联的两根半轴。发动机101、制动器111、和全轮驱动联轴节4、106全部都与电子控制单元(ECUs)连结，后者没有在图2中画出。所述连结的ECUs确保车辆不同部件之间的通信。
车辆还能够装配传感器(未画出)，但没有必要对所有特性都装配传感器，装配的传感器用于检测车辆的不同特性，诸如轮速度、温度、压力，等等。必须控制但不测量的特性，可以从上述传感器测量的车辆特性中计算。
如果ABS/ESP单元2在拐弯时缓慢地向后内轮施加制动力矩TBrRrInner，该TBrRrInner约为全轮驱动联轴节4上传递的力矩幅值的一半(在最后驱动之后，在轮的一级上)，那么后内轮胎和路表面之间的纵向滑动将是小的。这种现象可以用于获得车辆的参考速度，无需使用任何干扰离合作用开启度的作用，因为在此情形中，后差动器105近似地把传递到轮轴的全部力矩，传递到未制动轮而让已制动轮滑行或“自由滚动”。它足以确保制动力矩得到的净驱动力在乘以表面摩擦的竖直轮负载之下，从而要实施本发明，不需要准确匹配。摩擦和竖直轮负载不是准确知道的，因此净驱动力应显著在估算值之下。
上面公开的系统的另一种应用，可以包含全轮驱动车辆在拐弯时引起的转向不足的降低。再次指出，借助向后内轮缓慢地施加制动力矩TBrRrInner(它产生横摆矩)，结合该力矩在全轮驱动联轴节4上的传递，车辆将因此在中等速度范围中获得更大的中性转向特征。正常的ABS/ESP系统，向选择的轮提供该种缓慢的制动，但全轮驱动联轴节4、106包括向副驱动轴103″传递力矩，使以前在该情形中遇到的不舒服降低了许多。这是通过施加制动力的净横摆矩更高，从而要求平均更低的制动力矩产生的。举例说，在极端情形中，即使在曲线的内轮上没有竖直轮负荷时，也可能产生横摆矩。施加的制动力矩产生降低的净动力力矩，这就是为什么ABS/ESP单元2向发动机管理系统3发送或可以发送信号TEngReq，要求从发动机输出更大的力矩，以便不损失速度。这个增加的力矩绝不超过来自ABS/ESP系统的等效制动力矩，因为这样将在没有驱动器发送的该信号情形下，导致更大的加速度。车辆所处的状态是，由于以提升的速度拐弯的作用，但后内轮的缓慢制动产生力矩传递的可能性，所以不允许任何力矩、或只允许有限力矩量从前轮传递到后轮。这样获得的控制权是本发明的特征之一。
要实施上述全轮驱动系统是便宜的，因为它不要求任何额外的硬件。它还能改进如上所述的动态性能。为了计算参考速度而增加ABS/ESP单元2和全轮驱动联轴节4之间的通信，还可以改善全轮驱动车辆的安全性和舒适度。
术语滑动用于指在道路表面和用力矩驱动的轮之间经常出现的一种特性。当滑动在近似15％以下时(该值取决于，例如轮胎的制造和道路表面条件)，它是可控的。当滑动更高时，轮开始迅速加速，从而能够传递到道路表面的力矩更小。这种现象通常亦称高速旋转轮。
尽管上面已经说明一个特定的实施例，但显然，本领域熟练人员在不偏离本发明的范围下，可以修改本发明，本发明的范围由附于后的权利要求书定义。本申请各处使用的术语离合作用，是指该全轮驱动系统的一种特征。
在ESP系统中，不一定需要有ABS系统，而任何种类的制动系统就足够了。本发明是以主驱动轴为前驱动轴，但这不是必须的，因为主驱动轴可以用后驱动轴代替。
权利要求
1.一种控制车辆的方法，该车辆包括由离合作用啮合的全轮驱动联轴节(4、106)；和与该车辆制动系统连结的电子稳定程序(ESP)系统(2)，该方法的特征是ESP系统(2)与全轮驱动联轴节(4、106)交换信息，以便在拐弯过程中改进车辆的可控性。
2.按照权利要求1的方法，其中该车辆还包括与全轮驱动联轴节(4、106)和/或ESP系统(2)通信的发动机管理系统(3)。
3.按照权利要求1的方法，所述方法为降低拐弯过程中车辆的转向不足，包括如下步骤a)用ESP系统(2)使后内轮制动，以获得车辆的横摆矩和在全轮驱动联轴节(4、106)上力矩传递的控制权，和b)用获得的控制权，利用该全轮驱动联轴节(4、106)，把力矩从主驱动轴(103′)传递到副驱动轴(103″)。
4.按照权利要求2或3的方法，其中把有关施加制动力矩的信号，传递到发动机管理系统(3)，用于增加发动机的输出，以补偿制动作用。
5.按照权利要求4的方法，其中发动机输出的增加，永不超过ESP系统(2)施加的净制动力矩。
6.按照权利要求1的方法，所述方法为了获得车辆的参考速度，包括如下步骤a)确定在全轮驱动联轴节(4、106)上传递的力矩量，b)用ESP系统(2)使副驱动轮轴(107、108)的内轮制动，制动量约等于全轮驱动联轴节(4、106)传递的力矩的一半，该制动量导致所述轮周边(轮胎表面)上的动力低于路面的最大摩擦力，和c)测量被制动轮的速度，该轮现在基本上不受任何力矩的影响，并因此或多或少是滑行或自由滚动的。
7.一种控制车辆的系统，所述系统包括由离合作用啮合的全轮驱动联轴节(4、106)；和与该车辆制动系统连结的电子稳定程序(ESP)系统(2)，该系统的特征是，ESP系统(2)与全轮驱动联轴节(4、106)交换信息，以便在拐弯过程中改进车辆的可控性。
8.按照权利要求7的系统，其中安放一个传感器，用于测量或估算在全轮驱动联轴节(4、106)上传递的力矩。
9.按照权利要求7的系统，其中安放一个传感器，用于测量或估算车辆的轮的速度。
全文摘要
本发明涉及一种控制车辆的方法，该车辆包括由离合作用啮合的全轮驱动联轴节(4、106)；和与该车辆制动系统连结的电子稳定程序(ESP)系统(2)。在该方法中，ESP系统(2)与全轮驱动联轴节(4、106)交换信息，以便在拐弯过程中改进车辆的可控性。本发明还涉及一种执行上述方法的全轮驱动系统。
文档编号B60W30/02GK101048304SQ200580036108
公开日2007年10月3日 申请日期2005年10月17日 优先权日2004年10月21日
发明者艾多·德兰瑟 申请人:哈尔德克斯引力股份公司