[发明专利]控制车辆动力传动系统扭矩的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及在车辆使用寿命内较少发生的高需求运行状态期间尤其是通过发动机输出扭矩的传递来控制车辆动力传动系统的扭矩，同时，在常规运行期间限制扭矩来避免动力传动系统组件的疲劳性故障。

背景技术

在车辆的使用寿命内承受输入扭矩负载时，如变速器、驱动轴、车轴等车辆动力传动系统的组件具有有限的疲劳寿命。通常使用经验数据来建立扭矩负载的大小与检测的组件的疲劳故障发生之前所应用的该负载的循环应用数量之间的关系。

为了确保在正常使用条件下的组件的使用寿命的可接受的长度，可以施加扭矩限制以防止高扭转负载经常地、循环地应用。由于这种高扭矩低于组件的极限强度和屈服强度的极限，高扭矩下的有限数量的循环不会对组件的疲劳强度具有实质的不利影响。

在车辆动力传动系统的控制领域中存在对如下策略的需要，即在特定的非典型情况下允许较高扭矩的应用，但是，在正常使用期间当发生更大数量的循环时阻止该扭矩大小。

发明内容

一种控制车辆动力传动系统的方法，包括：确定当前车辆运行状态下的发动机初始输出扭矩，在该扭矩下，动力传动系统满足预定的结构标准；确立随着变矩器转差（slip）而变化的系数；通过将当前变矩器转差相应的系数乘以发动机初始输出扭矩来确定发动机扭矩极限；将与动力传动系统相连接的发动机产生的扭矩限制至发动机扭矩极限。

车辆动力传动系统，包括：发动机；与发动机曲轴连接的变矩器；与变矩器的涡轮连接的变速器；与变速器输出相连接的差速器；连接差速器与车轮的车轴；控制器，该控制器包括处理器，该处理器用于确定当前车辆运行状态下的发动机初始输出扭矩，在该扭矩下，变矩器、变速器和差速器满足预定的结构标准，该处理器还用于通过将与当前变矩器转差相应的系数乘以发动机初始输出扭矩来确定发动机扭矩极限；以及发动机控制器，该发动机控制器用于将与动力传动系统相连接的发动机产生的扭矩限制至发动机扭矩极限。

本方法建立一操作区，在该操作区内，在限制疲劳循环对动力传动系统组件故障的影响的同时，额外的发动机扭矩通过动力传动系统传递。在具有挑战性的状况下，例如车辆满载或在陡坡上由静止启动时，本方法允许以高水平的扭矩使车辆启动或加速。本方法利用了变矩器转差，因为转差是动力系统控制器易于获取的信号，并且本方法区分车辆重量、道路坡度及运动阻力等的极端和正常运行状态。

本方法在未要求增加桥速比（axle ratio）的情况下将启动车辆的能力提高了一个等级，桥速比的增加将增加工程研发费用和降低燃油经济性。

通过以下的详细说明、权利要求书及附图，优选实施方式的适用范围将变得显而易见。需要说明的是，说明和具体示例尽管表明了本发明的优选实施方式，但其仅以举例的方式给出。对于所描述的实施方式和示例的各种变换和修改对本领域的技术人员而言是显而易见的。

附图说明

参考以下的说明，并结合附图，本发明将更加易于理解，其中：

图1为具有变速器、分动器以及延伸到前轮和后轮的驱动轴的机动车辆动力传动系统的俯视图；

图2为展示包含动力源、变矩器和变速器输入的车辆动力传动系统的示意图；

图3为用于确定最终的发动机扭矩极限和控制发动机输出扭矩的算法；

图4为展示校正发动机初始扭矩极限的函数变化的曲线图。

具体实施方式

参见图1，机动车辆动力传动系统包含前轮10、后轮12、产生多个前进转速比和至少一个后退转速比动力变速器总成14、以及分动器总成16。

当选定动力传动系统的两轮驱动（2WD）操作时，分动器总成16将变速器输出与后驱动轴18驱动连接。当选定四轮驱动（4WD）操作时，分动器总成16将变速器输出同时与前驱动轴20和后驱动轴18连接。轴18将动力传输至后轮差速器机构22，动力由此通过车轴24、26差动地传输至后轮12，该车轴24、26包含在差速器箱体中。前轮与右侧车轴32和左侧车轴34驱动连接，动力由前驱动轴20通过前差速器36传输至右侧车轴32和左侧车轴34。