一種汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)，所述汽車包括前輪驅(qū)動裝置和后輪驅(qū)動裝置，所述汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)包括，變速箱控制器；以及，受控于所述變速箱控制器的扭矩管理器，所述扭矩管理器包括用于傳遞或切斷所述前輪驅(qū)動裝置/后輪驅(qū)動裝置的扭矩輸出的離合器；所述變速箱控制器根據(jù)汽車的行駛信息控制所述離合器的嚙合與分離，以切換汽車的四驅(qū)行駛模式與兩驅(qū)行駛模式。本實用新型所述的汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，使得整車能夠根據(jù)汽車的行駛狀況或駕駛者的意圖進行兩驅(qū)行駛模式或四驅(qū)行駛模式之間的切換，最終達到整車具有較好的駕駛操控性能和燃油經(jīng)濟性。
【專利說明】一種汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平和收入水平的提高，家庭第二輛車的增多，車輛不僅是滿足人們上下班的需求，駕車旅游的需求也越來越多，SUV車輛近年來持續(xù)增長，而四驅(qū)越野車相對于兩驅(qū)越野車的動力性能、越野性能好，而受到了愛車族的追捧，四驅(qū)系統(tǒng)為分時(機械式)或全時四驅(qū)系統(tǒng)。
[0003]分時四驅(qū)靠操作分動器實現(xiàn)兩驅(qū)與四驅(qū)的切換。它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性高，堅固耐用，但缺點是必須車主手動操作，有些甚至結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不止是一個步驟，同時還需要停車操作，這樣不僅操作起來比較麻煩，而且遇到惡劣路況不能迅速反應(yīng)，往往錯過了脫困的最佳時機。
[0004]一般情況下，車輛并不是長時間處于四驅(qū)狀態(tài)，正常行使?fàn)顩r下，采用的是兩輪驅(qū)動，當(dāng)需要通過惡劣路面時，駕駛員可以通過分動桿把兩輪驅(qū)動切換成四輪驅(qū)動，讓四個車輪都提供驅(qū)動力，從而提高車輛的通過性能。操作方式:車內(nèi)會特別設(shè)計分動裝置，有些是分動箱的擋桿，有些是電子的按鈕或旋鈕；
[0005]全時全輪驅(qū)動車輛會比兩驅(qū)車型(2WD)擁有更優(yōu)異與安全駕駛基礎(chǔ)，尤其是碰到極限路況或是激烈駕駛時。理論上，AWD會比2WD擁有更好的牽引力，車子的行駛是依據(jù)它持續(xù)平穩(wěn)的牽引力，而牽引力的穩(wěn)定性主要由車子的驅(qū)動方法來決定，將發(fā)動機動力輸出經(jīng)傳動系統(tǒng)分配到四個輪胎與分配到兩個輪胎上做比較，其結(jié)果是AWD的可控性、通過性以及穩(wěn)定性均會得到提升，即無論車輛行駛在何種天氣以及何種路面(濕地、崎嶇山路、彎路上)時；駕駛員都能夠`更好的控制每一個行跡動作，從而保證駕駛員和乘客的安全。
[0006]而在駕駛時，全時全驅(qū)的轉(zhuǎn)向風(fēng)格也很有特點，最明顯的就是它會比兩驅(qū)車型轉(zhuǎn)向更加中性，通常它可以更好的避免前驅(qū)車的轉(zhuǎn)向不同和后驅(qū)車的轉(zhuǎn)向過度，這也是駕駛安全性以及穩(wěn)定性的特點之一。
[0007]分時(機械式)四驅(qū)系統(tǒng)，駕駛者可以通過手動在兩驅(qū)和四驅(qū)之間切換，駕駛者根據(jù)路面情況，通過斷開或結(jié)合分動器來達到兩驅(qū)和四驅(qū)的切換，最顯著的優(yōu)點是可根據(jù)實際情況來選擇四驅(qū)或兩驅(qū)模式，比較經(jīng)濟。但是操縱復(fù)雜，由于沒有中央差速器，四驅(qū)動轉(zhuǎn)向性能差。全時四驅(qū)系統(tǒng)永遠維持四輪驅(qū)動模式，行駛時發(fā)動機扭矩按照設(shè)定比例分配到前后輪上，如有中間差速器，車輪打滑時，扭矩會發(fā)生轉(zhuǎn)移。全時四驅(qū)系統(tǒng)具有良好的駕駛操縱性和循跡性，但這種系統(tǒng)耗油，經(jīng)濟性差。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，所述汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)，所述汽車包括前輪驅(qū)動裝置和后輪驅(qū)動裝置，其特點是，所述汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)包括，
[0010]變速箱控制器；以及，
[0011]受控于所述變速箱控制器的扭矩管理器，所述扭矩管理器包括用于傳遞或切斷所述前輪驅(qū)動裝置/后輪驅(qū)動裝置的扭矩輸出的離合器；
[0012]所述變速箱控制器根據(jù)汽車的行駛信息控制所述離合器的嚙合與分離，以切換汽車的四驅(qū)行駛模式與兩驅(qū)行駛模式。
[0013]優(yōu)選的是，所述汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)還包括與所述變速箱控制器電連接的驅(qū)動模式選擇開關(guān)；并且，
[0014]當(dāng)所述驅(qū)動模式選擇開關(guān)處于LOCK擋時，所述變速箱控制器控制所述離合器嚙合，使得所述汽車處于四驅(qū)行駛模式；
[0015]當(dāng)所述驅(qū)動模式選擇開關(guān)處于2WD擋時，所述變速箱控制器控制所述離合器分離，使得所述汽車處于兩驅(qū)行駛模式；
[0016]當(dāng)所述驅(qū)動模式選擇開關(guān)處于AUTO擋時，所述變速箱控制器根據(jù)汽車的行駛信息控制所述離合器的嚙合與分離，以切換汽車的四驅(qū)行駛模式與兩驅(qū)行駛模式。
[0017]優(yōu)選的是，所述汽車的行駛信息包括汽車的輪速、車速、發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、發(fā)動機的輸出扭矩、發(fā)動機的節(jié)氣門開度、制動信號、方向盤的轉(zhuǎn)角信號中的一種或幾種。
[0018]本實用新型的有益效果在于，本實用新型所述的汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，使得整車能夠根據(jù)汽車的行駛狀況或駕駛者的意圖進行兩驅(qū)行駛模式或四驅(qū)行駛模式之間的切換，最終達到整車具有較好的駕駛操控性能和燃油經(jīng)濟性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1示出了本實用新型所述的汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的原理示意圖。
[0020]圖2示出了圖1所示的汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的工作方法的流程示意圖。
[0021]圖3示出了圖1中所示的扭矩管理器的扭矩傳遞規(guī)則圖。
[0022]圖4a示出了采用汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的汽車與采用普通全時四驅(qū)控制系統(tǒng)的汽車的動力性比較。
[0023]圖4b示出了采用汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的汽車與采用普通全時四驅(qū)控制系統(tǒng)的汽車的經(jīng)濟性比較。
[0024]圖4c示出了采用汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的汽車與采用普通兩驅(qū)控制系統(tǒng)的汽車的動力性比較。
【具體實施方式】
[0025]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。
[0026]現(xiàn)在許多汽車四驅(qū)系統(tǒng)采用的是機械式四驅(qū)控制系統(tǒng)或全時四驅(qū)控制系統(tǒng)，智能四驅(qū)控制系統(tǒng)由于成本高和控制復(fù)雜，只在一些高端車上進行采用，本控制系統(tǒng)綜合了分時四驅(qū)、全時四驅(qū)的優(yōu)點，對四驅(qū)控制系統(tǒng)部件進行精簡，并開發(fā)一種控制策略對系統(tǒng)進行控制，滿足一般的越野需求。駕駛者可以根據(jù)路況和實際需求，很方便的在兩驅(qū)、四驅(qū)和智能四驅(qū)之間進行切換(不需要停車)，兼顧了動力性、經(jīng)濟性和越野性的需求，既可以滿足城市工況的經(jīng)濟性，又可以滿足山路或鄉(xiāng)村道路的越野性能。
[0027]圖1示出了本實用新型所述的智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的原理示意圖，如圖1所示，汽車包括發(fā)動機1、變速箱2、傳動軸4、前輪驅(qū)動裝置和后輪驅(qū)動裝置，其中，前輪驅(qū)動裝置包括前驅(qū)動軸8和分動器3，后輪驅(qū)動裝置包括后驅(qū)動軸9和后主減速器7。所述汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)包括變速箱控制器6和扭矩管理器5。
[0028]具體地，所述扭矩管理器5受控于所述變速箱控制器6，其包括用于傳遞或切斷所述前輪驅(qū)動裝置/后輪驅(qū)動裝置的扭矩輸出的離合器。也就是說，所述離合器可以設(shè)置在前輪驅(qū)動裝置處，用于傳遞或切斷前輪驅(qū)動裝置的扭矩輸出，當(dāng)離合器處于嚙合狀態(tài)時，汽車處于四驅(qū)行駛模式，汽車處于由前輪驅(qū)動裝置和后輪驅(qū)動裝置共同驅(qū)動的四驅(qū)行駛模式；當(dāng)離合器處于斷開狀態(tài)時，汽車處于僅由后輪驅(qū)動裝置驅(qū)動的兩驅(qū)行駛模式。類似地，如圖1所示地，所述離合器也可以設(shè)置在后輪驅(qū)動裝置處，用于傳遞或切斷后輪驅(qū)動裝置的扭矩輸出，當(dāng)離合器處于嚙合狀態(tài)時，汽車處于四驅(qū)行駛模式，汽車處于由前輪驅(qū)動裝置和后輪驅(qū)動裝置共同驅(qū)動的四驅(qū)行駛模式；當(dāng)離合器處于斷開狀態(tài)時，汽車處于僅由前輪驅(qū)動裝置驅(qū)動的兩驅(qū)行駛模式。
[0029]進一步地，上述汽車的行駛信息包括汽車的輪速、車速、發(fā)動機I的轉(zhuǎn)速、發(fā)動機I的輸出扭矩、發(fā)動機I的節(jié)氣門開度、制動信號、方向盤的轉(zhuǎn)角信號中的一種或幾種。
[0030]圖2示出了圖1所示的智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的工作方法的流程示意圖，如圖2所示，所述智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的工作方法包括，
[0031]獲取汽車的行駛信息(包括，汽車的輪速、車速、發(fā)動機I的轉(zhuǎn)速、發(fā)動機I的輸出扭矩、發(fā)動機I的節(jié)氣門開度、制動信號、方向盤的轉(zhuǎn)角信號)，發(fā)動機控制器將上述行駛信息傳輸至變速箱控制器6 ；
[0032]變速箱控制器6判斷汽車的車速是否大于預(yù)設(shè)的車速限值(在本實用新型的一個實施例中，預(yù)設(shè)的車速限值設(shè)定為60km/h，結(jié)合車輛的一般行駛速度，可知，此限值的設(shè)定使得車輛大部分時間內(nèi)都處于兩驅(qū)行駛模式)，如果是，則控制所述扭矩管理器5的離合器分離，使得汽車處于兩驅(qū)行駛模式；如果否，則表示當(dāng)前路況已經(jīng)較好，不需要后輪提供扭矩驅(qū)動，同時因為此傳動系統(tǒng)沒有軸間差速器，四輪驅(qū)動狀態(tài)下高速轉(zhuǎn)彎易翻車，因此繼續(xù)進行以下控制方法:根據(jù)上述行駛信息確定汽車的行駛狀態(tài)(或駕駛員的操作意圖)；
[0033]變速箱控制器6判斷所述汽車是否處于加速的行駛狀態(tài)(或者駕駛員的操作意圖是加速行駛)，如果否，則通過減少加載至所述扭矩管理器5的控制電流的方式控制離合器逐漸分離，從而使得汽車最終處于兩驅(qū)行駛模式；如果是，則通過增加加載至所述扭矩管理器5的控制電流的方式控制離合器逐漸嚙合，從而使得汽車最終處于四驅(qū)行駛模式。
[0034]上述工作方法中，控制離合器逐漸分離的方法為:
[0035]減小加載至所述扭矩管理器5的控制電流；
[0036]通過檢測離合器的摩擦片的間隙判斷前輪驅(qū)動系統(tǒng)或后輪驅(qū)動系統(tǒng)的輸出扭矩是否滿足要求(例如，輸出扭矩為0)，如果是，則意味著離合器當(dāng)前處于分離狀態(tài)；如果否；則繼續(xù)減小加載至所述扭矩管理器5的控制電流，直到輸出扭矩滿足要求為止。
[0037]類似地，上述工作方法中，控制離合器逐漸嚙合的方法為:[0038]增加加載至所述扭矩管理器5的控制電流；
[0039]通過檢測離合器的摩擦片的間隙判斷前輪驅(qū)動系統(tǒng)或后輪驅(qū)動系統(tǒng)的輸出扭矩是否滿足要求(例如，輸出扭矩滿足預(yù)定值，預(yù)定值的設(shè)置可參考圖3)，如果是，則意味著離合器當(dāng)前處于嚙合狀態(tài)；如果否；則繼續(xù)增加加載至所述扭矩管理器5的控制電流，直到輸出扭矩滿足要求為止。
[0040]采用本實用新型所述的智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的動力性和經(jīng)濟性都較好，具體效果驗證圖如圖4a至圖4c所示:參照圖4a和圖4b，由于全時四驅(qū)控制系統(tǒng)采用的是粘液耦合器，其反應(yīng)速度較智能四驅(qū)控制系統(tǒng)慢，又智能四驅(qū)控制系統(tǒng)在車輛正常行駛的情況下采用的是兩驅(qū)行駛模式，所以其動力性和經(jīng)濟性都較好；參照圖4c，與兩驅(qū)控制系統(tǒng)相比智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的動力性也較好。綜上，本實用新型所述的智能四驅(qū)控制系統(tǒng)的設(shè)計達到了設(shè)計目標(biāo)。
[0041]在本實用新型的另一優(yōu)選的實施例中，再次參照圖1，所述汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)還包括與所述變速箱控制器6電連接的驅(qū)動模式選擇開關(guān)10，該驅(qū)動模式選擇開關(guān)10共有三個擋:L0CK擋、2WD擋和AUTO擋。
[0042]具體地，當(dāng)所述驅(qū)動模式選擇開關(guān)10處于LOCK擋時，所述變速箱控制器6控制所述離合器嚙合，使得所述汽車處于四驅(qū)行駛模式。
[0043]當(dāng)所述驅(qū)動模式選擇開關(guān)10處于2WD擋時，所述變速箱控制器6控制所述離合器分離，使得所述汽車處于兩驅(qū)行駛模式。
[0044]當(dāng)所述驅(qū)動模式選擇開關(guān)10處于AUTO擋時，所述變速箱控制器6根據(jù)汽車的行駛信息控制所述離合器的嚙合與分離，以切換汽車的四驅(qū)行駛模式與兩驅(qū)行駛模式。
[0045]以上依據(jù)圖式所示的實施例詳細說明了本實用新型的構(gòu)造、特征及作用效果，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型不以圖面所示限定實施范圍，凡是依照本實用新型的構(gòu)想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)，所述汽車包括前輪驅(qū)動裝置和后輪驅(qū)動裝置，其特征在于:所述汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)包括， 變速箱控制器；以及， 受控于所述變速箱控制器的扭矩管理器，所述扭矩管理器包括用于傳遞或切斷所述前輪驅(qū)動裝置/后輪驅(qū)動裝置的扭矩輸出的離合器； 所述變速箱控制器根據(jù)汽車的行駛信息控制所述離合器的嚙合與分離，以切換汽車的四驅(qū)行駛模式與兩驅(qū)行駛模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)還包括與所述變速箱控制器電連接的驅(qū)動模式選擇開關(guān)；并且， 當(dāng)所述驅(qū)動模式選擇開關(guān)處于LOCK擋時，所述變速箱控制器控制所述離合器嚙合，使得所述汽車處于四驅(qū)行駛模式； 當(dāng)所述驅(qū)動模式選擇開關(guān)處于2WD擋時，所述變速箱控制器控制所述離合器分離，使得所述汽車處于兩驅(qū)行駛模式； 當(dāng)所述驅(qū)動模式選擇開關(guān)處于AUTO擋時，所述變速箱控制器根據(jù)汽車的行駛信息控制所述離合器的嚙合與分離，以切換汽車的四驅(qū)行駛模式與兩驅(qū)行駛模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車智能四驅(qū)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述汽車的行駛信息包括汽車的輪速、車速、發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、發(fā)動機的輸出扭矩、發(fā)動機的節(jié)氣門開度、制動信號、方向盤的轉(zhuǎn)角信號中的一種或幾種。
【文檔編號】B60W10/04GK203438853SQ201320560366
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】李光明, 陳富強, 孟祥偉 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司