用於管理車輛動力系統的系統及其方法

2023-10-08 13:59:09 4

專利名稱：用於管理車輛動力系統的系統及其方法
技術領域：
本發明涉及一種用於管理車輛動力系統的系統及其方法。
背景技術：
四輪驅動車輛(傳統的或混合動力電動車輛(HEV))使用多種傳動系統 部件以向車4侖傳遞推進扭矩。例如，當短時四4侖驅動系統(part-time four-wheel-drive system)運行於四4侖驅動才莫式時，4醜矩一皮連續地傳遞至主軸 和副軸。儘管每個軸都含有差速器，然而短時系統沒有軸間差速器一一例如， 在兩根軸之間沒有差速器。這意味著如果一根軸上的車輪處於零牽引力表面， 扭矩依然可傳遞至其它軸上的車輪。
沒有軸間差速器改善了越野性能，但也阻礙了道路使用性，因為缺少軸 間差速器會導致穩定性、操縱性和轉向性的問題以及輪胎的磨損。許多短時 四輪驅動系統利用輪端分離器以使當車輛處於兩輪驅動模式時副軸上的車輪 可從傳動系統上分離。分離車輪以及在分動器中分離副軸與主軸，意味著副 軸部件不再旋轉。這樣去除了副軸部件的阻力，並增強了燃料經濟性。
四輪驅動系統的另 一種類型為全時系統，也就是通常意味著用於道路和
輕型越野用途。全時四4侖驅動系統持續地向所有四個車4侖分配扭矩。與短時 四輪驅動系統不同，全時四輪驅動系統在分動器內提供了差速器以允許軸間 存在差動，使之適合道路用途。通常認為在四輪驅動模式中全時系統由於其 軸間差速器而不如短時系統。除非軸間差速器具有扭矩偏置裝置，否則當一 個車輪處於零牽引力表面時，軸間差速器就會運行為不會向任何車輪傳遞扭 矩的開式差速器。
用於道路和輕型越野目的的應求四輪驅動系統尋求通過摩擦離合器向副 軸間歇地傳遞扭矩以結合短時系統和全時系統的優點。當摩擦離合器的應用
模擬了短時四輪驅動模式為越野使用提供了增大的牽引力時，如果控制得當， 間歇地向副軸傳遞扭矩在道路使用中表現得像軸間差速器一樣。儘管應求系 統可使車輛可用於道路和越野使用，但其缺少了輪端分離器提供的節約燃料 的好處。由於輪端分離器不能提供快速頻繁的嚙合與脫離，摩擦離合器在分 動器中的迅速運用與釋放排除了輪端分離器的使用。因此，需要一種提供應 求四輪驅動系統優點和短時系統燃料經濟性好處的系統與方法。

發明內容
本發明實施例提供了 一種使用應求摩擦離合器和輪端分離器的系統與方 法。這些裝置與控制系統邏輯相結合以使得四輪驅動系統中以其它方式呈現 的燃料經濟性的不利影響減至最少。
本發明實施例包括允許車輛操作者的指令控制兩輪驅動和四輪驅動模式 的系統與方法，但其檢測多個狀態以確定所期望的運轉模式。當系統確定期 望運轉模式改變成四輪驅動模式或者從四輪驅動改變成兩輪驅動時，通過一 個或多個指示器警告車輛操作者。由於使用該系統和方法的本發明實施例並 未忽略車輛操作者的指令，而是僅僅警告操作者，這種實施例可稱為運轉的 "被動"模式。在被動模式的至少一個實施例中，當駕駛員選擇應求四輪驅動時，系統 在需要的基礎上嚙合輪端分離器並在分動器中運用摩擦離合器。如果車輛已 經在移動，則系統控制器將首先逐漸運用摩擦離合器以將副軸傳動系統部件 提升至車輛速度，隨後嚙合輪端分離器。隨後當需要時運用摩擦離合器以提 供應求四輪驅動性能。
如果在指定時間段、指定距離或二者兼具之後，系統認為不需要四輪驅 動，則系統控制器將向車輛操作者提供應當使四輪驅動失效以節省燃料的信 號。可通過儀表組圖標、文字信息或任何其它聽覺、視覺或甚至觸覺信號提 供信號以警告駕駛員。如果之後探測到需要四輪驅動的狀況，則系統控制器 可向車輛操作者發出應當激活應求四輪驅動^:莫式的信號。如果車輛操作者隨
後選擇四輪驅動模式，則再次逐漸運用摩擦離合器以將副軸傳動系統部件提
升至車輛速度，並嚙合輪端分離器。如上述，才艮據車輛運轉狀況按需運用或 釋放摩擦離合器以提供四輪驅動的性能。
本發明實施例還包括除不需要車輛操作者的幹預外，很像上述被動模式 那樣運作的系統與方法。由於四輪驅動的激活與失效自動發生，這種系統與 方法可方便地稱為提供了車輛的運轉的"主動"模式。儘管每次改變成四輪 驅動模式或從四輪驅動模式改變成兩輪驅動模式均會警告車輛操作者，但不 需要操作者的幹預。本發明的範圍內還設想了車輛可結合運轉的被動和主動 模式。例如， 一種這樣的實施可使用允許車輛操作者在主動和被動模式間切 換的車輛個性化開關。
本發明實施例還提供了管理包括原動機、前驅動輪和後驅動輪的車輛中 的動力系統的方法。車輛可運轉於第一驅動模式，在該模式中選擇前驅動輪 和後驅動輪驅動車輛。車輛還可運轉於第二驅動模式，在該模式中僅選擇前 驅動輪或僅選擇後驅動輪驅動車輛。車輛包括安置在原動機和某一驅動輪之 間的離合器。所述某一驅動輪具有與動力系統可改變的連接狀態，這樣其選 擇性地與動力系統可連接和可分離。
離合器具有不可嚙合的失效模式，以及可嚙合的激活模式，用於當所述 某一驅動輪連接至動力系統時將所述某一驅動輪連結至原動機。該方法包括 確定車輛是否運轉於第一驅動模式，並在其運轉於第一驅動模式時確定車輛 是否在第一預定時間段內從第二驅動模式改變成第一驅動模式。所述某一驅 動輪連接至動力系統，當確定車輛已在第一預定時間段內從第二驅動模式改 變成第一驅動模式時，激活離合器。
本發明實施例還包括大致如上所述的管理動力系統的方法，其中車輛包 括貼近車輛一端的第一驅動輪對，和貼近車輛另一端的第二驅動輪對。在這 些實施例中，第一驅動模式為四輪驅動模式，第二驅動模式為兩輪驅動模式。 一些實施例可以包括可運轉以向所述驅動輪中的 一對衝是供扭矩的電機裝置， 該驅動輪中的一對與動力系統可連接和可分離。在這種實施例中，當確定車 輛移動時，電機裝置可在連接離合器之前運轉。這允許電機在離合器被接合 前將傳動系統部件提升至總體上與驅動輪同步的速度。本發明實施例還包括管理包括原動機、前驅動輪和後驅動輪的車輛動力 系統的系統。車輛可運行於第一驅動模式，在該模式中選擇前驅動輪和後驅 動輪來驅動車輛。車輛還可運行於第二驅動模式，在該模式中僅選擇前驅動 輪或僅選擇後驅動輪來驅動車輛。系統包括安置在原動機和某一驅動輪之間 的第一分離器。第一分離器可運轉以將原動機連接至所述某一驅動輪或使其 與之分離。第二分離器安置在動力系統和所述某一驅動輪之間。第二分離器 可運轉以將所述某一驅動輪連接至動力系統和與之分離。包括至少一個控制 器的控制系統被配置為控制至少第 一和第二分離器的運轉。


圖1A為包括依照本發明實施例的系統的車輛的示意圖。
圖1B為圖1 A所示車輛運行於四輪驅動模式的示意圖。 圖1C為圖1A所示車輛運行於兩輪驅動模式的示意圖。 圖2A為包括依照本發明實施例的系統的車輛的示意圖。 圖2B為圖2A所示車輛運行於四輪驅動模式的示意圖。 圖2C為圖2A所示車輛運行於兩輪驅動模式的示意圖。 圖3為說明了依照本發明實施例中的方法的流程圖。 圖4為i兌明了依照本發明另 一實施例中的方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1A顯示了包括發動機12、變速器14和後驅動軸16的車輛10。驅動 軸16連接至後橋差速器18,後橋差速器18連接至後半軸20、 22。後半軸 20、 22分別連4妻至後4侖24、 26。如圖1A中所示，車輛結構配置成這樣，來 自發動機12的扭矩通過變速器14輸出至驅動軸16,並最終輸出至後驅動輪 24、 26。在這種配置中，發動機12為"原動機"，供應主扭矩以驅動車輛10。 發動機12、變速器14、驅動軸16、差速器18和後半軸20、 22組成了車輛 動力系統的最低限度部分。
車輛10包括還前驅動輪28、 30，其通過輪端分離器32、 34選擇性地可
連接至動力系統或與之分離。當分離器32、 34嚙合時，車輪28、 30與前半 軸36、 38—起旋轉。在圖1A所示的實施例中，車輛IO為混合動力電動車 輛(HEV),並包括安置在車輛10前部的電動機裝置40。電機裝置40可運 轉為電動機以輸出扭矩，且其也可運轉為發電機以接收扭矩。電機裝置40可 通過分動器42 (也是動力系統的一部分)連接至動力系統的其它元件，其可 以配置為現有技術中熟知的多種不同方式中的任一種。前驅動軸44將分動器 42連接至電機裝置40。車輛10還包括摩擦離合器46,其可方便地稱為"第 二分離器"，而那組輪端分離器32、 34方便地稱為一組"第一分離器"。
車輛IO還包括可包括任意數量的控制器和電子設備以控制車輛系統(包 括輪端分離器32、 34和離合器46)的控制系統48。為清楚起見，圖中消除 了控制系統48和多個車輛部件之間的通訊線。車輛10還包括高壓電池50用 於運轉車輛系統(包括電機裝置40)。如參考圖3和4所詳細討論的，本發 明設想了可由駐留在控制系統48中的控制邏輯實現的方法的多個實施例，控 制系統48結合輪端分離器32、 34與離合器46共同組成依照本發明的系統。
圖1B說明了運轉於四輪驅動模式的車輛10。為清楚起見，去除了每個 特徵的數字標記。然而，如圖1B所示，箭頭說明了當車輛IO運轉於四輪驅 動模式時多個部件的旋轉。例如，參考圖1A,發動機12運轉以通過驅動軸16 和後半軸20、 22向後輪24、 26提供扭矩。離合器46被接合，這樣扭矩通過 分動器42、前驅動軸44和前半軸36、 38^皮傳遞至前驅動4&28、 30。前驅動 軸44、電機裝置40和前半軸36、 38可方便地稱為"次傳動系統"；相反地， 後驅動軸16、後橋差速器18和後半軸20、 22可方便地稱為"主傳動系統"。 由於離合器46接合，次傳動系統接收來自發動機12的扭矩，有效地成為車 輛動力系統的一部分。脫離離合器46將次傳動系統從動力系統上分離開來， 使得車輛IO運行於兩輪驅動模式。圖1C中對此進行了說明。
如圖1C所示，當車輛運行於兩輪驅動模式時，只有後驅動軸16、後半 軸20、 22和後輪24、 26從發動機12接收扭矩。如圖1C所示，由於離合器 46脫離，次傳動系統部件均未從發動機12接收扭矩。此外，由於輪端分離 器32、 34脫離，來自車輪28、 30的扭矩沒有反饋入次傳動系統部件。在本
發明中輪端分離器32、 34的使用提供了相對於僅在分動器中提供分離器的應 求系統的優點。在沒有輪端分離器32、 34的情況下，只要車輛10移動，來 自車輪28、 30的扭矩便會反饋入次傳動系統部件，造成前半軸36、 38、電 機裝置40和前驅動軸44旋轉。這樣增加了阻力，並降低了燃料經濟性；本 發明將離合器與輪端分離器32、 34結合在一起，消除了這種不期望的情況。
通過控制使用離合器46、電機裝置40和輪端分離器32、 34,兩輪驅動 模式和四輪驅動模式間可以迅速平穩地轉換，這些轉換實質上對車輛操作者 是顯然的。例如，如果車輛IO正在移動並處於兩輪驅動模式，如圖1C所說 明，則主傳動系統部件迅速旋轉，而次傳動系統部件才艮本沒有旋轉。同時， 前輪28、 30會以與後輪24、 26近似相等的速度旋轉。在這種情況下，不需 要嚙合輪端分離器32、 34以將車輪28、 30連接至次傳動系統。這是因為輪 端分離器，例如分離器32、 34,常常為相對簡單的裝置，例如牙嵌式離合器。 在沒有更精細的扭矩傳遞機構的情況下，例如摩擦離合器46中所設置的那 樣，連接速度有很大差別的旋轉部件很難令人滿意。
本發明克服該問題的一種方法是運轉電機裝置40以在輪端分離器32、 34嚙合前以與車輪28、 30近似同步的速度旋轉前半軸36、 38。這樣，即使 是牙嵌式離合器也可以以很小的扭矩擾動平滑地嚙合。此時，由於前驅動軸 現在從前輪28、 30接收扭矩，其也會發生旋轉，因此離合器46能迅速嚙合。
值得注意的是，本發明實施例還包括可應用於傳統車輛(例如非混合動 力車輛)的系統與方法。例如，如果去除了電機裝置40，且前驅動軸44通 過前軸差速器連接至前半軸36、 38，通過摩擦離合器46的受控運轉，車輛 移動時仍然可平滑地達到乂人兩4侖驅動才莫式向四4侖驅動才莫式的改變。例如，當 次傳動系統連接至動力系統時，分動器42中的部件和前驅動軸44可以以與 前半軸36、 38和前輪28、 30不同的速度旋轉。在這種情況下，摩擦離合器 46可以在受控方法中應用，這樣在輪端分離器32、 34嚙合之前將前半軸36、 38提升至與前輪28、 30大致同步的速度。從而，如本發明所預期的摩擦離 合器46和輪端分離器32、 34的結合提供了關於在兩輪驅動模式和四輪驅動 模式間切換的靈活性。
圖2A說明了具有發動機54的車輛52，所述發動機運作為車輛52的原 動機，通過變速器56向前半軸58、 60輸出扭矩以驅動前輪62、 64。值得注 意的是儘管此處描述的車輛10和52利用內燃機作為原動機，但其它車輛體 系可具有不同的原動機，例如電機裝置、或發動機與電機裝置的組合可獨立 或共同運作為原動機。例如， 一種在電機裝置不能貢獻扭矩用於驅動車輛時 可使用發動機與電機裝置的組合作為原動機的體系，但更確切的是電機裝置 被配置作為電動機來運作以啟動發動機，並作為發電才幾運作來接收來自發動 機或車輪的扭矩以對電池充電。
回到圖2A,其顯示了當摩擦離合器68嚙合時後驅動軸66可接收來自發 動機54的扭矩。車輛52還包括了電機裝置70，其與後橋差速器72合作以 向後半軸74、 76及最終向後4侖78、 80傳遞^^矩，並傳遞來自後半軸74、 76 及最終來自後輪78、 80的扭矩。與圖1A中所示的車輛IO—致,車輛52包括 控制系統和電子裝置86，以及高壓電池88。
但如圖2A中所示，車輛52還包括輪端分離器82、 84，它們被放置在後 輪78、 80上。摩擦離合器68可以以受控方式運轉，就像與圖1A中說明的 車輛10—起描述的摩擦離合器46。因此，當車輛52移動時可慢慢應用摩擦 離合器68以便在嚙合輪端分離器82、 84之前提升次傳動系統部件(此時為 後傳動系統部件)的速度。儘管還可運轉電機裝置70以執行相同功能，但在 某些情況下可能期望使用摩擦離合器68。
除了該功能外，摩擦離合器68還可被用來偏置來自位於前後傳動系統間 的發動機54的扭矩。例如，如果摩擦離合器68完全嚙合，則在前後傳動系 統之間扭矩分離近似為50-50。然而，如果摩擦離合器68僅部分嚙合，更多 的扭矩會留在前傳動系統中，而後傳動系統接收的少於發動機輸出的一半。 這將導致第一扭矩在發動機54和驅動輪62、 64之間傳輸，小於第一扭矩的 第二扭矩在發動機54和驅動輪78、 80之間傳輸。這樣可以有一些好處，例 如當後輪78、 80處於低摩擦表面時。
當從車輪向動力系統傳遞扭矩時，例如在獲取再生制動能量的情況下， 向傳動系統中的一個偏置扭矩也有好處。在一些車輛中，電機裝置設置在車 輛前部的主傳動系統中。在這種情況下，會期望運轉摩擦離合器，例如離合
器68，以偏置傳遞至電機裝置的扭矩，這樣與後輪相比更多的扭矩從前輪傳
遞至電機裝置。
一個例子是在積極制動事件的情況下。在這種事件中，車輛重量會向車 輛前部轉移，此處可獲取更多的再生制動能量。因此，如上文所描述的運轉 摩擦離合器以偏置扭矩更高效率地獲取有效再生制動能量。儘管可採用不同
類型的機械裝置以連接主、次傳動系統，但摩擦離合器(例如圖1A和2A中 所說明)為執行這些功能提供了相對簡單和有效的機械裝置。
與圖1B、 1C類似，圖2B、 2C說明車輛52運轉於四輪驅動模式和兩輪 驅動模式。主要的不同在於車輛52運轉於兩輪驅動模式時為前輪驅動車輛。 因此，前傳動系統為車輛52中的主傳動系統，而次傳動系統為後傳動系統。
圖3和4說明了本發明的實施例，它們的描述參考了圖1A中所示的車 輛。圖3顯示了流程圖90,當車輛10啟動時開始於步-驟92並起動計時器。 無論是否執行本發明的方法，該步驟可在車輛10中自動發生。因此，控制策 略在圖3中顯示為從步驟94開始，所述控制策略可以例如存放在控制系統 48內。在判定塊96，確定車輛IO是否處於第一驅動模式即四輪驅動模式。 如果答案為"是"，則下一步在判定塊98確定車輛是否最近剛從第二驅動模 式即兩輪驅動模式改變成四輪驅動模式。
該確定基於該改變是否在第一預定時間內發生。在實踐中，控制系統48 可以以一些預定頻率分析車輛系統。該頻率的周期可用來作為第一預定時間 段，其可以為毫秒量級或秒量級，然而也可使用其它周期。如果自上次控制 系統48檢查車輛系統起，車輛已經切換成四輪驅動模式，則判定塊98的答 案為"是"。在這種情況下，在步驟100中重置計時器，並在步驟102中激活 傳動系統離合器46並嚙合輪端分離器32、 34。
如果在判定塊98確定車輛在控制系統48上次檢查的狀態也處於四輪驅 動模式(例如，車輛10已處於四輪驅動模式超過第一預定時間段)，則流程 移動至判定塊104。在判定塊104，確定計時器是否達到第二預定時間段，所 述計時器在車輛啟動時被重置，如果到達步驟100則在步驟100處也被重置。
步驟100總體上被稱為"指示步驟"，而"第一指示器"為重置的計時器。
值得注意的是，儘管判定塊104使用時間作為第一指標，但也可使用距
離作為指標。在這種情況下，第一指示器可為距離指示器，這樣重置裡程計
數器。隨後，步驟104可詢問自裡程計數器上次重置起是否已行駛了某一預 定距離。其它的實施例可使用時間指示器和距離指示器的組合以在104中提 供判定步驟。在使四輪驅動模式失效之前使用時間或距離指標有助於確保驅 動模式不會來回切換地太頻繁，那會導致不期望的系統部件磨損。因此，在 一些實施例中，第二預定時間段的量級可以在5分鐘和15分鐘之間，然而也 可使用其它時間段。
如果在判定塊104確定計時器尚未達到第二預定時間段，則車輛10保持 四輪驅動模式，流程循環回步驟94。相反，如果在判定塊104確定第二預定 時間段已過去，則在步驟106遭遇另一判定塊。特別地，車輛控制系統48檢 查多種狀況以確定是否有理由使用四輪驅動模式。可以使用任意多種不同指 標，根據期望分配不同的優先權。例如，檢查主、次驅動輪處的有效牽引力， 其受道路狀況以及車輛靜態和動態重量分布影響。可做出關於是否期望前、 後偏置以最優化車輛推進或再生制動的確定。
可通過例如輪速傳感器、變速器速度傳感器、環境空氣溫度傳感器、光 學路面傳感器(optical road surface sensor )、全球定位系統(GPS )、車輛加速 度計和約束系統傳感器將與上述狀況相關的信息提供給控制系統48,此處只 列舉了少許例子。這些系統及其使用中的一些在2006年2月21日申請的名 為"用於管理車輛中動力系統的系統與方法"("System And Method For Managing A Powertrain In A Vehicle",)的美國專利申請號為11/276,256的專利 申請中進行了詳細描述，其以引用的方式併入本文。如果在判定塊106確定 滿足選定的指標，則車輛IO保持四輪驅動模式，且流程循環回步驟94。
本發明的不同實施例預期在確定塊106中使用不同的指標，這樣單個指 標可以為決定性的，並可僅對其進行檢查，或者可對多個指標進行檢查，並 且應角檢驗方案以確定應當控制哪個指標。如果在判定塊106確定合適的狀 況不存在，則在步驟108向車輛操作者提供指示器以建議他或她應當使四輪 驅動模式失效。在圖3所說明的實施例中，四輪驅動模式不會自動失效，而 更確切的是向駕駛員提供指示器。因此，該實施例可方便地稱為"被動"控 制模式。
回到判定塊96，如果確定車輛處於第二驅動模式，即兩輪驅動模式，則 程序移動到判定塊110，在那裡確定車輛是否在某一第三預定時間段內剛從 四輪驅動模式切換狀態至兩輪驅動模式。該第三預定時間段可實際上與在判 定塊98中使用的第一時間^R相同，例如，在控制系統48中發生的車輛系統 更新的頻率周期。如果在判定塊110確定在第三預定時間段內發生了改變， 則在步驟112輪端分離器32、 34脫離且使應求傳動系統離合器46失效。在 這種情況下，車輛操作者已在最近選擇了兩輪驅動模式，並且本發明的控制 策略通過改變車輛模式狀態接受該請求。
然而，如果在判定塊110確定車輛IO處於兩輪驅動模式超過第三預定時 間段，則在判定塊114檢查多個車輛狀況以確定是否有理由使用四輪驅動模 式。在判定塊114使用的指標可以與在判定塊106使用的指標相同、大致相 同或不同。無論如何，如果確定情況沒有理由使用四輪驅動，則流程保持車 輛10為兩4侖驅動才莫式，並循環回步驟94。然而，如果確定有理由使用四輪 驅動模式，則在步驟116對車輛操作者做出這種建議；然而，由於本實施例 說明了為本發明的"被動"模式，因此四輪驅動模式不會自動激活。
圖4顯示說明了本發明的"主動"驅動模式的流程圖118。在本實施例 中，步驟120-134與圖3中的步驟92-106相類似，故不再詳細描述。移動到 圖4所示流程圖中的判定塊134,其顯示了檢查多個指標以確定是否有理由 使用四輪驅動。如果確定有理由使用四輪驅動的，則系統不會改變驅動模式， 流程循環回步驟122的開始處。然而，如果確定沒有理由使用四輪驅動，則 在步驟136輪端分離器32、 34自動脫離，傳動系統離合器46自動失效。盡 管不需要操作者幹涉，但在步驟138警告車輛操作者這種向兩輪驅動模式的 自動改變。
步驟140-144與圖3中說明的步驟110-114類似。因此轉到步驟144,檢 查多個指標以確定是否有理由使用四輪驅動。如上文所描述，這些指標可與
用在判定塊134中的那些指標相同或者不同。此外，在步驟126和140中使 用的預定時間段可以彼此相同或不同，且它們可與圖3中說明的實施例中的 那些預定時間段相同或不同。類似地，步驟128和判定塊132被引導為運轉 特定時間，但是，如上所描述，也可使用行駛的距離或一些其它指標。
返回圖4中顯示的判定塊144，如果檢查的指標指示沒有理由使用四輪 驅動運轉模式，則車輛IO保持在兩輪驅動模式且流程循環回步驟122的開始 處。相反，如果在步驟144檢查的指標指示有理由使用四輪驅動運轉模式， 則在步驟146激活傳動系統離合器46並嚙合輪端分離器32、 34。輪端分離 器32、 34和離合器46的自動嚙合可以以任何有效使車輛10變成四輪驅動模 式的方式實現，就像例如上文詳細描述的方法，其中在輪端分離器32、 34齧 合之前將次傳動系統部件運轉至與車輪28、 30的同步速度。
在步驟146之後，在步驟148警告車輛操作者車輛10已經自動設置於四 輪驅動模式。 一旦處於這種模式，傳動系統離合器46可隨著運轉狀況改變而 選擇性地嚙合與脫離。如圖3和4所示的流程圖所說明，當狀況說明在一些 時間段不需要四輪驅動時，系統會自動使離合器46失效並使輪端分離器32、 34脫離，或指示車輛操作者這種轉變是所期望的。這樣，當期望額外的牽引 力和控制時，本發明允許車輛運行於四輪驅動模式，同時在可能時促進在兩 輪驅動模式下的運轉以增加燃料經濟性。
儘管已詳細描述了執行本發明的最佳模式，但熟知本發明相關領域的技 術人員可認識到執行由權利要求所限定的本發明的多種替代設計和實施例。
權利要求
1、一種管理車輛動力系統的系統，所述車輛包括原動機、前驅動輪和後驅動輪，所述車輛可運轉於選擇前驅動輪和後驅動輪以驅動車輛的第一驅動模式，和僅選擇前驅動輪與後驅動輪中的一種以驅動車輛的第二驅動模式，所述系統包括放置在所述原動機和某一驅動輪之間的第一分離器，所述第一分離器可運轉以將原動機連接至所述某一驅動輪及與之分離；放置在所述動力系統和所述某一驅動輪之間的第二分離器，所述第二分離器可運轉以將所述某一驅動輪連接至所述動力系統及與之分離；和包括至少一個控制器的控制系統，被配置為控制至少所述第一和第二分離器的運轉。
2、 根據權利要求1所述的系統，其中，所述第一分離器可部分嚙合以在 第一和第二驅動輪之間偏置來自原動機的扭矩。
3、 根據權利要求1所述的系統，其中，所述控制系統被配置為在嚙合所 述第二分離器之前嚙合所述第一分離器，從而所述某一驅動輪在被連接到動力系統之前達到與動力系統同步的速度。
4、 根據權利要求1所述的系統，還包括運轉以向所述某一驅動輪提供扭 矩的電機裝置，所述控制系統被進一步配置為在嚙合所述第二分離器之前運 轉電機，從而所述某一驅動輪在被連接至動力系統之前達到與動力系統同步 的速度。
全文摘要
本發明提供一種用於管理車輛動力系統的系統及其方法。一種車輛包括放置在車輛原動機和某一車輛驅動輪之間的第一分離器。第一分離器可運轉以將原動機連接至所述某一驅動輪及與之分離。第二分離器放置在動力系統和所述某一個驅動輪之間，並且當第一分離器嚙合時，可運轉以將所述某一驅動輪連接至動力系統或與之分離。一種控制系統和方法被配置為控制至少所述第一和第二分離器的運轉。通過選擇性地控制分離器，能基於預定指標自動將系統應用於四輪驅動模式，或者能以控制系統和方法的被動形式向車輛操作者指示對四輪驅動模式的期望。
文檔編號B60K17/354GK101386267SQ20081012978
公開日2009年3月18日 申請日期2008年8月18日 優先權日2007年9月13日
發明者史蒂文·A·達萊登, 威廉·保羅·伯金斯, 斯科特·霍華德·加布洛爾 申請人:福特全球技術公司