[发明专利]确定分动箱的当前运行档位的方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及确定车辆的分动箱的当前运行档位(range)的方法，例如高档位或低档位。

背景技术

用于车辆的分动箱通常运行在两个不同传动比下，通常称为高档位(high range)和低档位(low range)。车辆控制器必须识别当前运行传动比，即当前运行档位，以便提供正确的发动机和变速器控制管理，和满足车载诊断需求。车辆控制器必须快速且准确地识别分动箱的当前运行档位，以便防止对车辆的其他部件的损坏。例如，在车辆控制器识别出分动箱运行在低传动比档位时，车辆控制器例如可以限制车辆速度以保护分动箱的行星齿轮组，限制发动机扭矩以保护驱动轴和车轴，针对车辆性能提供适当的发动机踏板行进计划(progression map)，提供正确的变速器输出轴速度计算以提供正确的变速器换挡方案，且允许车载诊断监测器的正确操作。

通常，需要多个算法和用于同一算法的多个校准，以验证分动箱比率。这是因为车辆构造的差异造成的，例如变速器的类型；使用自动还是手动变速器；例如变速器档数和其传动比；和速度传感器的位置和数量。一些车辆仅具有发动机速度传感器或变速器输入轴速度传感器。用于验证分动箱比率的最有利的传感器是变速器输出轴速度传感器，以及分动箱输出轴速度传感器。具有自动变速器的大多数车辆目前配备有变速器输出轴速度传感器，但是这样的传感器可能在一些应用情况下被去除以将分动箱封装在驱动系统中。

使用发动机速度传感器或变速器输入轴速度传感器以验证分动箱比率所需要的大部分算法将把计算的分动箱比率与理论的分动箱比率比较。这是通过推断变速器输出轴速度的值和随后除以分动箱输出轴速度而实现的。通过将发动机速度或变速器输入轴速度乘以理论的变速器当前命令传动比而推断变速器输出轴速度。在变速器输入轴速度有干扰或不稳定时或在变速器中的离合器在特定档下发生转差(slipping)时，变速器输出轴速度的推断值通常是不正确的。这通常造成分动箱比率的不真实验证。

推断变速器输出轴速度要求变速器在同一档下保持足够长的时间，以验证分动箱比率。要求变速器保持在特定档下达最小时间可改善分动箱比率验证的鲁棒性。然而，通常司机将会快速地切换经过较低的变速器传动比，尤其是在手动变速器的情况，这会使得分动箱比率的验证变长。在自动变速器在特定档下具有过速(overrunning)离合器时会发生额外的问题。如果存在过速离合器，则车辆必须保持在开动(发动机驱动变速器)状态下，以便变速器的传动比等于理论的变速器传动比。在关闭(车轮驱动发动机)的状态下，变速器传动比不再等于理论的传动比—由于过速离合器——这使得推断的变速器输出轴速度计算不正确。

验证分动箱比率似乎是一种简单的过程。然而，在遇到多个车辆构造、改变的速度传感器的数量和位置、例如有干扰的速度信号这样的车辆失效、车辆驱动模式中转差离合器的改变(手动和自动变速器情况下)、传动比的差异等时，会需要多个算法和校准。即使车辆具有变速器输出轴速度，其会消除对变速器输出轴速度进行推断的要求，但车辆也应考虑已经失效的传感器。

发明内容