CN102007322B - 转矩引导设备及用于其控制的装置 - Google Patents

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Abstract

转矩引导设备(9)，用于将不同转矩任意导向到道路车辆上的驱动车桥的两个轮子(7)。其具有两个液压地控制的盘形离合器(26、27)，它们连接到驱动轴(8)，延伸通过该设备(9)，并在接合状态下用于将驱动轴连接到两个齿轮套筒(28、29)的任一个上，所述齿轮套筒每个与偏心管(23)键结合，该偏心管相对于驱动轴偏心地受到支撑，该设备还包括转矩传送机构(25)，其具有在偏心管(23)和差动器箱套筒(22)之间1∶1的齿轮传动比，所述差动器箱套筒(22)与驱动轴同轴，并形成为在驱动轴上的差动器(6)的差动器箱(13)的一部分，转矩引导设备(9)连接到该差动器上。

Description

转矩引导设备及用于其控制的装置
技术领域
本发明涉及转矩引导设备，用于将不同转矩任意导向到道路车辆上的驱动车桥的两个轮子。本发明还涉及通过控制该设备调整车辆的驱动动力学特性的方法，和计算机程序以及用于实施该方法的设备。
背景技术
在道路车辆中，尤其是汽车中，能够自由地分配驱动转矩到不同轮子上以提高车辆的驱动动力学特性是有利的。用于完成该想要的结果的设备在现有技术中称为转矩引导设备。
转矩引导设备可以用于两轮驱动车辆或四轮驱动车辆中，尽管后者的情形必须认为是更加普遍。其还可以用于或者后驱动轴或前驱动轴，或者在传动轴中，用于在前驱动轴和后驱动轴之间分配转矩。在本说明书中，采用了四轮驱动车辆的后驱动轴的例子。这里转矩在后轴的两个轮子之间分配，该后轴提供有传统的中心差动器。
为了获得关于驱动动力学特性所需的结果，在某些情形下可能有利的是：相对于其他驱动轮，在驱动轴上提供具有正转矩的驱动轮。这样的正转矩可以通过机械齿轮设备以本质上已知的方式获得，该机械齿轮设备用于增加或升高用于所述轮子的驱动轴的旋转速度例如10％。
这样的机械齿轮设备的许多例子是已知的。在典型的布置中，转矩引导设备设置在用于两个驱动轴的中心差动器的任意侧。典型的例子显示在WO2007/079956中。该布置是昂贵和沉重的。因此有利地，去找到该问题的解决方案，其中具有一个转矩引导设备处于用于两个驱动轴的差动器的一侧。
本发明的主要目的在于提供这样的转矩引导设备，其尽可能地便宜和轻巧而不以任何方式削弱其可靠性或有效性。
发明内容
上述目的是通过根据本发明的转矩引导设备而实现的。该转矩引导设备具有：两个液压地控制的盘形离合器，它们连接到驱动轴，延伸通过该设备，并在接合条件下用于将驱动轴连接到两个齿轮套筒的任一个上，所述齿轮套筒每个与偏心管键结合，该偏心管相对于驱动轴偏心地受到支撑；该转矩引导设备还具有转矩传送机构，其具有在偏心管和差动器箱套筒之间1∶1的齿轮传动比，与驱动轴同轴、并形成在驱动车桥上的差动器的差动器箱的一部分，转矩引导设备连接到该差动器上。
本发明的另一方面是调整车辆的驱动动力学特性的方法，其通过控制来自车辆发动机的转矩在车辆的第一轴和第二轴之间的分配来调整车辆的驱动动力学特性，所述方法包括：
接收多个输入信号，每个输入信号表示用于所述车辆的各个当前驱动特性；
分析一个或更多个所述输入信号，从而确定驱动动力学特性中是否需要改变；和
如果确定驱动动力学特性中是需要改变，控制前述的转矩引导设备以致动所述两个液压地控制的盘形离合器中的任一个进入其接合状态。
根据后面的独立权利要求，本发明的其他方面涉及计算机程序产品和用于调整车辆的驱动动力学特性的相关设备。
附图说明
下面将结合附图更加详细地描述本发明，其中：
图1是具有根据本发明的转矩引导设备的四轮驱动车的非常示意的设计图，
图2是具有根据本发明的转矩引导设备的车辆的后差动器的示意顶视图，
图3是根据本发明的转矩引导设备的横截面侧视图，
图4是在图3右侧的转矩传送机构的横向视图，
图5是方框图，其以示意的水平显示了图1-4的转矩引导设备如何通过控制器设备，例如电子控制单元(ECU)控制，以调整车辆的驱动动力学特性，
图6是流程图，显示了通过在车辆的第一轴和第二轴之间控制来自车辆发动机的转矩分配而调整车辆驱动动力学特性的方法，
图7是方框图，显示了用于执行图6的方法的设备。
具体实施方式
图1非常示意地描述了四轮驱动车的设计。发动机1经由传统的差动器3和前驱动轴4而驱动地连接到可转向的前轮2。传动轴5通过传统的后差动器6连接发动机1，该后差动器6用于经由后驱动轴8将转矩分配给后轮7。将在下面描述的转矩引导设备9设置在后差动器6处。
图2是后差动器6、后驱动轴8和转矩引导设备9的示意图。差动器6由固定的差动器外壳10封装，该外壳10以虚线示出。传动轴5提供有与冕状齿轮12齿轮啮合的小驱动齿轮11。该冕状齿轮12附接到差动器箱13上。后驱动轴8延伸进入差动器箱13并在那里提供有锥形驱动齿轮14，所述锥形驱动齿轮14与锥形差动齿轮15齿轮啮合，所述锥形差动齿轮15可旋转地在差动器箱13中受到枢轴支撑。该设计对于汽车设计领域的普通技术人员来说是很已知的。差动器可选地可以具有其他设计。
将在下面描述的转矩引导设备9附接到差动器外壳10上，该转矩引导设备9上的元件22是差动器箱13的部件，如同将看到的那样。
图3是通过根据本发明的转矩引导设备9的横截面图。该设备具有外壳20，该外壳20优选分为两个外壳部20A和20B。该外壳20以传统的、未示出的方式附接到差动器外壳10上。
在图2而不是图3中示出的后驱动轴8中心地延伸通过设备9。其通过键结合附接到中心毂21上。其还延伸通过差动器箱套筒22而不与其啮合，如图2所示，该差动器箱套筒22附接到差动器箱13上或构成差动器箱13的一部分。
偏心管23偏心地受到支撑以通过径向轴承24在外壳20中旋转，所述径向轴承24例如为径向滚针轴承。该偏心管23相对于差动器箱套筒22偏心并通过转矩传送机构25连接到差动器箱套筒22。该机构25将在下面参考图4进一步描述，其将与差动器箱套筒22的旋转速度相同的旋转速度传送给离心管23。
连接到毂21上的是两个盘形离合器设备，称为低盘形离合器26和高盘形离合器27，它们各自在图3的左侧和右侧。每个这样的离合器包括多个间隔的盘，它们分别地一方面连接到毂21上，另一方面连接到低齿轮套筒28和高齿轮套筒29上。所述离合器盘连接到毂和相应的齿轮套筒上以与之旋转，但是具有轴向运动的可能性，从而用于相互啮合。
低齿轮套筒28通过径向滚针轴承28A支撑在外壳20中，而高齿轮套筒29通过径向滚针轴承29A支撑在差动器箱套筒22上。
低齿轮套筒28提供有内齿轮28’，用于齿轮啮合或键结合在偏心管23上的部分相应的外齿轮。高齿轮套筒29提供有外齿轮29’，用于齿轮啮合或键结合在偏心管23中的部分相应的内齿轮。
通过低活塞31，低盘形离合器26可以通过其离合器盘的轴向运动接合在毂21上的低反作用垫圈30上。该低活塞31可以在接纳到低缸空间32中的液压流体的作用下在外壳20中轴向运动，并可以作用于在低轴向轴承33上的离合器盘上。类似地，通过高活塞35的作用，高盘形离合器27可以通过其离合器盘的轴向运动接合在在毂21上的高反作用垫圈34上。该高活塞34可以在接纳到高缸空间36中的液压流体的作用下在外壳20中轴向运动，并可以作用于在由高轴向轴承37、力传送环38、力传送套筒39和轴向可移动地设置在毂21上的接合环40所构成的力传送链上的离合器盘上。
在毂21的左手边设置有反作用力环41，反作用力可以从该环传送到在反作用力轴承42上的外壳20。
外壳20朝着其左手端提供有用于未示出的驱动轴8(图2)的径向轴承43和密封44。
现在参见图3的右手部和图4，其中示出了转矩传送机构25。该机构25包括多个具有孔的间隔的钢盘45、46，孔中含有直径比孔小的轴向销47。外盘45与偏心管23的内齿轮齿外齿轮地啮合，而内盘46与差动器箱套筒22的外齿轮齿内齿轮地啮合。该机构25传送给偏心管23的旋转速度与差动器箱套筒22的旋转速度相同。
通过所示和所述的设备，可以相比于差动器箱套筒22增加或减少驱动轴8的旋转速度。如果啮合高盘形离合器27，当差动器箱套筒22和驱动轴8旋转时，毂21的旋转速度将倾向于以选定的齿轮传动比、例如1.1而增加。类似地，如果啮合低盘形离合器26，当差动器箱套筒22和驱动轴8旋转时，毂21的旋转速度将倾向于以选定的齿轮传动比、例如0.9而减小。
包括液压流体供应部、泵、蓄能器和合适的阀的液压系统被提供来用于将液压流体供应到两个缸空间32和36，以获得设备的所需特性。该系统通过合适的软件电气地控制。
所示和所述的转矩传送机构25可以在本发明的范围内代替以类似的机构，以实现获得1∶1齿轮传动比的相同目的。
根据本发明的转矩引导设备可以用于两轮驱动车辆或四轮驱动车辆，在这两种情形下或者用于后从动车桥或者用于前从动车桥。另外，如在图1中通过参考数字9’指示的，根据本发明的转矩引导设备可以用于传动轴5中的纵向布置中，假如发动机转矩通过差动器供应到转矩引导设备的话，该转矩引导设备将转矩分配到前驱动车桥和后驱动车桥上。
本发明的一种变形是在差动器的任一侧设置转矩引导设备，该转矩引导设备包括盘形离合器、内齿轮设备和转矩传送机构，如在本说明书中所示和所述的那样。
参见图5-7，现在将描述图1-4的转矩引导设备如何能够通过控制器设备，例如电子控制单元(ECU)控制，以调整车辆的驱动动力学特性。如图5所示，控制器设备100可操作地连接到转矩引导设备9(其在图5中只是示意性地指示)。该控制器设备100设置来用于在其输入接口接收多个表示车辆各个当前驱动特性的输入信号110，以基于接收到的输入参数执行算术和逻辑运算，并对应用于转矩引导设备9的控制操作作出合适的决定，以获得和保持任何给定情况下车辆需要的驱动动力学特性。为此，利用许多规则和参考数据对控制器设备100进行编程，这些规则和参考数据将有助于决定作出过程。无论何时做出采取行动来调整车辆的驱动动力学特性的决定，则产生控制信号142并分别提供到转矩引导设备9中两个液压地控制的盘形离合器26和27的致动器56、57。
在示例的实施方式中，该控制器设备100是电子控制单元(ECU)，其集成在或牢固地耦接到转矩引导设备9上，从而具有控制转矩引导设备9的专门任务。然而在其他实施方式中，控制器设备100可以通过另一个ECU实现，该ECU已经存在于车辆中用于其他目的，例如用于防抱死系统(ABS)或电子稳定程序(ESP)的ECU。在还有的其他实施方式中，控制器设备100可以通过专门应用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)而实现，其作为另一类可编程逻辑设备，或者必要地作为在合适的硬件上执行的任何软件(程序指令)的实际实现。
这样控制器设备100构建来用于执行方法200，该方法大致地示例在图6中，通过控制来自车辆发动机的转矩在车辆的第一轴101和第二轴102之间的分配，用于调整车辆的驱动动力学特性。
在转矩引导设备9安装在相同驱动轴的两个轮子之间的实施方式中，如图1中的附图标记9示出的，第一轴101可以是驱动轴8的一个半部(例如耦接到左后轮)，而第二轴102可以是驱动轴8的另一个半部(例如耦接到右后轮)。这在下面称为横向应用。
在其他实施方式中，转矩引导设备9安装在前驱动轴4和后驱动轴8之间，如图1中同虚线框9’指示的，第一轴101可以是传动轴5的一个半部，而第二轴102可以是传动轴5的另一个半部。这在下面称为纵向应用。
现在参见图6，该方法200包括接收多个输入信号110的第一步骤210，每个输入信号表示车辆的相应的当前驱动特性。在接下来的步骤220中，对一个或更多个输入信号110进行分析而用于确定是否需要改变驱动动力学特性。然后在步骤230中核对驱动动力学特性是否真正需要改变，如果核对的结果是肯定的，那么执行步骤240，该步骤包括：通过选择性地产生用于致动第一液压地控制的盘形离合器26的第一控制信号1421(图7)、用于致动第二液压地控制的盘形离合器27的第二控制信号1422，或者产生两者，控制权利要求1的转矩引导设备9以致动两个液压地控制的盘形离合器26、27中的任一个进入接合状态。产生的第一和/或第二控制信号1421、1422供应到各自的致动器56或57。
图6的方法可以作为计算机程序产品而执行，该计算机程序产品包括计算机可读介质，该计算机可读介质上具有包括程序指令的计算机程序，该计算机程序能够装载到数据处理单元(例如ECU 100)，并适于当计算机程序通过数据处理单元运行时，引起数据处理单元执行该方法的步骤。
图7是更加详细地显示控制器设备100的实施方式的方框图。该控制器设备100接收多个表示车辆当前各个驱动特性的输入信号110。在所公开的实施方式中，输入信号110包括轮速信号111、转向轮角度信号112、偏航速度信号113、横向加速信号114、加速度踏板位置信号115、制动踏板位置信号116、发动机转矩信号117、发动机速度信号118、估计的车辆速度信号119a和计算的动力传动系统转矩信号119b。这些中，输入信号111-118表示“真实”的特性，如通过配备在车辆中的不同传感器车辆所测到的，而输入信号119a和119b是从其他输入信号计算出的。
控制器设备100具有多个控制程序120用于调整车辆的驱动动力学特性。每个控制程序构建来用于单独地分析一个或更多个输入信号110，从而确定驱动动力学特性中的改变是否需要，并产生用于致动转矩引导设备9的两个液压地控制的盘形离合器26、27中的任一项的请求130。在公开的实施方式中，控制程序120包括牵引增强程序121、发动机制动分配程序122、转向特性操纵程序123、偏航阻尼程序124、稳定性提高程序125和恢复稳定程序126。
由于控制程序120可以并发地和单独地运行，将发生来自两个或更多个控制程序120的请求130相冲突的情形。因此提供了仲裁和优先权程序140。该仲裁和优先权程序140构建来用于接收来自两个或更多个控制程序120的用于致动的并发的请求130，接收一个或更多个不包括在所述多个输入信号110中的另外的输入信号150，并且基于接收到的并发的请求和另外的输入信号，在它们中间区分优先次序、组合或抑制接收到的并发的请求，并且或者产生用于致动两个液压地控制的盘形离合器26、27的任一个的最终请求1421、1422，或者制止产生这样的最终请求。
在公开的实施方式中，所述另外的输入信号150包括来自车辆中的一个或更多个外部控制程序的一个或更多个转矩分配控制中断请求150c、150d，例如防抱死系统(ABS)或电子稳定程序(ESP)。所述另外的输入信号150还包括用于转矩引导设备9的两个液压地控制的盘形离合器26、27的最大转矩传送限制150a和最小转矩传送限制150b中的至少一个。
现在将详细描述控制程序120。
牵引增强程序121
对于横向应用(从左轮到右轮)：
控制程序121将这样控制转矩引导设备9，其使得驱动转矩重新定向到具有或假定具有最佳牵引能力的轮子上。轮子的标定旋转速度必须被监测以进行正确的控制干预。如果轮子快于其标定速度旋转，那么该轮子的旋转速度需要减小到转矩引导设备9的滑动控制职权内。也即，如果在提供了转矩引导设备9的轴上的其中一个轮子快于其标定旋转速度旋转，控制程序121需要命令增加在离合器设备26或27上的锁定转矩，降低该轮子的旋转速度。这同时将使相对的轮子的驱动转矩增加，因为滑动轮子上的驱动转矩将减小。在轴上的两个轮子均被认为都快于标定速度运行的情形下，那么控制程序121将命令减小任何采用的离合器设备26、27的锁定转矩。
对于纵向应用(在前轴和后轴之间)：
控制程序121将控制转矩引导设备9以增加至具有或假定具有最佳牵引能力的轴的转矩分配。前轴和后轴的标定旋转速度差必须被监测以进行正确的控制干预。如果轴之间的差动速度相比于所需的差动速度太高或太低，这指示在其中一个轴上更高的摩擦应用。转矩引导设备9需要用于控制轴之间的差动速度以在两个轴上实现相同的摩擦应用。如果差动速度太高，控制程序121需要首先请求减小到增加轴之间差动速度的离合器设备的锁定转矩，其次请求增加减小轴之间差动速度的离合器的锁定转矩。当差动速度太小时，相反的措施是正确的。当执行该行动时，驱动转矩将根据最优的牵引潜能而自动分配。
输入信号：控制程序121采用设备9所运行的轴的轮子速度(在横向应用的情形下)、四个轮子的轮子速度(在纵向应用的情形下)、转向轮角度和估计的车辆速度。
发动机制动分配程序122
对于横向应用(左轮到右轮)
控制程序122将这样控制转矩引导设备9，其使得驱动转矩重新定向到具有或假定具有最佳牵引能力的轮子上。轮子的标定旋转速度必须被监测以进行正确的控制干涉。如果轮子慢于其标定速度旋转，那么需要在转矩引导设备9的滑动控制职权内增大该轮子的旋转速度。也即，如果在提供了转矩引导设备9的轴上的其中一个轮子慢于其标定旋转速度旋转，那么控制程序122需要命令增加在离合器设备上的锁定转矩，增加该轮子的旋转速度。这将产生处于下滑状态的轮子处的驱动转矩的增加，同时减小在相对的轮子处的驱动转矩。在轴上的两个轮子均被认为都慢于它们的标定速度运行的情形下，那么控制程序122将命令减小任何采用的转矩引导设备9的离合器设备的锁定转矩。
对于纵向应用(在前轴和后轴之间)：
控制程序122将控制转矩引导设备9以增加至具有或假定具有最佳牵引能力的轴的转矩分配。前轴和后轴的标定旋转速度差必须被监测以进行正确的控制干涉。如果轴之间的差动速度相比于所需差动速度太高或太低，这指示在其中一个轴上更高的摩擦应用。转矩引导设备9需要用于控制轴之间的差动速度以在两个轴上实现相同的摩擦应用。如果差动速度太高，控制程序122需要首先请求减小至用于增加轴之间差动速度的离合器设备的锁定转矩，其次请求增加用于减小轴之间差动速度的离合器的锁定转矩。当差动速度太小时，相反的措施是正确的。当执行该行动时，发动机制动将自动地分配到具有最优抓持潜能的轴上。
用于发动机制动提高的软件将采用：设备9所运行的轴的轮子速度(在横向应用的情形下)、所有四个轮子的轮子速度(在纵向应用的情形下)、转向轮角度和估计的车辆速度。
转向特性操纵程序123
其目的在于操纵车辆转向特性或在转向梯度下。车辆基本地设置为从底盘建立特性，和基于驱动/制动转矩传送而改变轮胎横向力产生属性。
对于横向应用(左到右)
控制程序123在左轮和右轮之间执行转矩分配，以增加或者减小车辆转弯方向中的偏航速度(不足转向分别减小和增加)。为增加偏航速度(不足转向减小)，车辆转弯方向中的偏航转矩需要通过控制程序123增加。轴的左轮和右轮之间的标定速度差需要监测。如果标定速度差在转矩引导设备9的建立的滑动范围内，控制程序123将请求增加离合器设备的锁定转矩，增加外轮的旋转速度。然后更大的正(驱动性)驱动转矩将应用于外转弯轮子上，且更小的驱动转矩将应用于内轮上。这增加了转弯方向中的偏航转矩。
如果想要减小偏航速度(不足转向增加)，需要发生相反的控制。控制程序123将请求增加用于离合器设备的锁定转矩，增加内转弯轮子的速度。这是在这样的条件下，即，用于驱动情形的标定速度差使得内轮速度可以通过转矩引导设备9增加。然后将引起转弯方向的相反方向上的偏航转矩，且车辆的偏航速度绝对值将下降。
对于设备用于车桥之间(从前到后)的应用：
控制程序123将在前轴和后轴之间分配转矩，以影响轮胎的转弯特性，用于实现转向特性的改变和/或增加/减小来自轮胎纵向力的偏航转矩。
如果不足转向需要减小，控制程序123将通过提供更大纵向转矩绝对值到后轴上以减小后轮胎的转弯刚度。同时，控制程序123将估计后轮胎转弯刚度相对于前轮胎纵向力的减小，该前轮胎纵向力由于转向轮子角度而在偏航方向上偏移。还有，由于转矩传送需要考虑进估计中，前轮胎转弯刚度发生改变。控制程序123将估计转矩分配，给出最大偏航转矩增加到车辆转弯方向中，和/或给出强力控制。控制程序123将增加至离合器设备的锁定转矩，为需要增加驱动转矩的轴执行速度增加，以实现需要的转矩分配。为增加不足转向(understeer)，相反的操作是正确的。前轮胎横向刚度需要通过提供更大绝对值的纵向力增益而减小。控制程序123将考虑前轴纵向力引起的偏航转矩和转向角以及在后轮胎转弯刚度上的转矩重新分配效果。控制程序123将增加离合器设备的锁定转矩，这对应于需要的转矩重新分配，该转矩重新分配给出最大的偏航转矩减小(在转弯方向上)和/或控制强度。需要计算前轴和后轴之间的标定速度差，如果该速度差在设备9可控制的范围内，需要执行该动作。
用于转向特性操纵的控制程序123采用：轮子速度、转向轮子角度、估计的车辆速度和动力传动系统转矩。
偏航阻尼程序124
对于横向应用(左到右)：
控制程序124需要减小车辆的偏航振荡行为。该振荡行为需要通过相对于转向轮的输入而减小高车辆偏航加速度来减小。在后轮胎之间的标定差动速度必须计算以执行正确的控制。为减小顺时针偏航加速度，控制程序124需要请求增加的锁定转矩到离合器设备，增加右轮的旋转速度。控制行动只需要在标定的左-右速度差为这样时执行，即转矩引导设备9具有控制职权以增加右轮速度。
为减小逆时针偏航加速度，控制程序124需要请求增加的锁定转矩到离合器设备，增加左轮的旋转速度。控制行动只需要在标定左-右速度差为这样时执行，即转矩引导设备9具有控制职权以增加左轮速度。
对于纵向应用(在前轴和后轴之间)：
控制程序124需要减小在车辆偏航速度中的振荡行为。该振荡行为需要通过在偏航速度增加时，通过抵消在前轴和后轴之间发生的差动速度而实现。前轴和后轴之间的标定差动速度需被计算以作为执行正确的控制行为的基础。控制程序124需要请求增加离合器设备的锁定转矩，基于偏航速度改变而抵消差动速度改变。也即，如果差动速度随着偏航速度的改变而增加，转矩引导设备9需要请求到离合器设备的锁定转矩，用于减小差动速度。如果差动速度将随着偏航速度的改变而减小，控制程序124将请求到离合器设备的锁定转矩，以增加差动速度。设备的控制只需要在这样时执行，即如果转矩引导设备控制职权可以相对于计算出的标定速度差执行差动速度想要的改变。
用于偏航阻尼提升的控制程序124将采用：设备所运行的轴的轮子速度(在横向应用的情形下)、所有四个轮子的轮子速度(在纵向应用的情形下)、转向轮角度、估计的车辆速度、偏航速度和横向加速度。
稳定性提高程序125
这里，目标是增加车辆的稳定性。增加的车辆稳定性控制是指用于致动设备，目标在于提高不同驱动情形下离过转向和不足转向的裕量。控制程序125将检测可能导致过转向或不足转向的驱动情形并进行预倒空以避免出现欠转向过转向的驱动情况的出现。
对于横向应用(左到右)：
控制程序125将控制转矩引导设备9以区分应用于左轮和右轮的转矩，使得车辆尽可能好地跟随驾驶员的转向轮命令，相对于或不相对于可使用的地面摩擦。
当检测到车辆易于不足转向的驱动情形时，控制程序125将增加在想要的转弯方向中的偏航转矩。为使正确的控制介入，左轮和右轮之间的标定速度差必须被计算出来。如果发现转矩引导设备9在驱动情形下具有职权以增加外轮的旋转速度，控制程序125需要请求离合器设备增加的锁定转矩，使得外轮旋转得更快。然后更多的正转矩(驱动)将传送到外角轮，同时更小的正转矩将传送到内角轮。这导致车辆转弯方向上额外的偏航转矩。
当检测到车辆易于过转向的驱动情形时，控制程序125将减小在想要的转弯方向中的偏航转矩。为使正确的控制介入，左轮和右轮之间的标定速度差必须被计算出来。如果发现转矩引导设备9在驱动情形下具有职权以增加内轮的旋转速度，控制程序125需要请求离合器设备增加的锁定转矩，使得内角轮旋转得更快。然后更多的正转矩(驱动转矩)将传送到内轮，同时更小的正转矩将传送到外角轮。这导致逆着车辆转弯的方向上额外的偏航转矩。
对于纵向应用(在前车桥和后车桥之间)：
控制程序125将控制转矩在前轴和后轴之间的划分以调整车辆的偏航转矩。
当检测到车辆易于不足转向的驱动情形时，控制程序125将增加在想要的转弯方向中的偏航转矩。
为减小不足转向，控制程序125将通过为后轴提供更高绝对值的纵向转矩而减小后轮胎的转弯刚度。同时，控制程序125将估计后轮胎转弯刚度相对于前轮胎纵向力偏移的减小，该偏移由于转向轮角度而发生在偏航方向上。基于转矩传送的前轮胎转弯刚度变化也需要考虑到估计中。控制程序125将估计转矩分配，给出最大的偏航转矩增加到车辆的转弯方向中，和/或给出强力(robust)控制。控制程序125将增加到转矩引导设备9的离合器设备的锁定转矩，执行轴速度的增加，轴将具有增加的驱动转矩以实现所需的转矩分配。
在可能发生过转向的情形下，控制程序125将减小在想要的转弯方向上的车辆偏航转矩，也即增加车辆不足转向。通过为前轮胎提供更高绝对值的纵向力将减小前轮胎的横向刚度。控制程序125将考虑从前轴纵向力和转向角度引起的偏航转矩。在后轮胎转弯刚度上的转矩重新分配作用也需要考虑进来。控制程序125将对应于想要的转矩重新分配而增加转矩引导设备9的离合器设备的锁定转矩，给出(转弯方向中)最大的偏航转矩的减小，和/或控制强度。前轴和后轴之间的标定速度差需要计算，如果该速度差在转矩引导设备9可控制的范围内，需要执行该行动。
用于转向特性操纵的控制程序125将采用：转向轮角度、设备所运行的轴的轮子速度(在横向应用的情形下)、所有四个轮子的轮子速度(在纵向应用的情形下)、估计的车辆速度、动力传动系统转矩、加速度踏板位置和横向加速度。
恢复稳定程序126
当车辆横向动力学特性从线性操纵特性偏离太多时产生不稳定。
横向应用(左到右)：
控制程序126将致动设备以执行应用于左轮和右轮的转矩的划分，从而减小不想要的过转向/不足转向。
在不足转向非常大的情形下：
控制程序126将尽力增加在车辆转弯方向上的偏航转矩。需要监测在左轮和右轮之间的标定差动速度以进行成功的干预。如果轴上的标定左-右差动速度使得转矩引导设备9具有增加外轮速度的潜能，控制程序126将增加转矩引导设备9的离合器设备的锁定转矩，增加外轮的速度。然后传送到外轮的驱动转矩将增加，和然后传送到内轮的转矩将减小，实现转弯方向上增加的偏航转矩。如果标定左-右差动速度高于转矩引导设备9建立的过-不足滑动职权，那么该控制程序将不命令任何离合器设备的任何致动压力。
在过转向非常大的情形下：
控制程序126将尽力引起在车辆转弯方向的相反方向上的偏航转矩。这里也需要监测左到右的标定差动速度以进行成功的干预。如果轴上的标定差动速度使得转矩引导设备9可以增加内轮的速度，控制程序126将增加离合器设备的锁定转矩，增加内轮的速度。然后在内轮上的驱动转矩将增加，在外轮上的驱动转矩将减小，这样引起在转弯方向的相反方向上的偏航转矩。
纵向应用(在前车桥和后车桥之间)：
这意味着控制程序126致动所述设备以在前轴和后轴之间执行转矩分配，目的在于克服不想要的过转向/部转向。
在太多不足转向的情形下：
控制程序126将实行增加前轴转弯刚度和减小后轴转弯刚度的原则。需要对在前轴和后轴之间的标定速度进行监测以进行正确的干预。如果在前和后之间的标定速度在转矩引导设备9的过-欠滑动职权内，控制程序126将减小出现在前轴处的动力传动系统转矩。在正发动机转矩的情形下，控制程序126将增加离合器的锁定转矩以增加后轴速度。然后正驱动转矩将传送到后轴，同时从前轴移除。在负动力传动系统转矩(发动机制动)的情形下，控制程序126将增加到离合器的锁定转矩以减小后轮的旋转速度。然后负驱动转矩将传送到后轴，同时前轴处的负驱动转矩将减小。锁定转矩致动的限制在于在两种情形下可获得的动力传动系统转矩(加上合适的裕量)用于实现想要的转弯刚度重新分配。
在太多过转向的情形下：
控制程序126将实行增加后轴转弯刚度和减小前轴转弯刚度的原则。需要对前轴和后轴之间的标定速度进行监测以进行正确的干预。如果在前和后之间的标定速度在转矩引导设备9的速度增加职权内，控制程序126将减小出现在后轴处的动力传动系统转矩。在正发动机转矩的情形下，后轴转矩将减小，其通过首先减小到离合器设备的锁定转矩以增加后轴旋转速度、其次增加离合器设备的锁定转矩以减小前轴的旋转速度来实现。然后，正驱动转矩将传送到前轴并在后轴上减小。
在负动力传动系统转矩的情形下，后轴驱动转矩将增加，其通过首先减小到离合器设备的锁定转矩以减小后轴速度、然后增加离合器的转矩以减小后轴转矩来实现。锁定转矩致动的限制在于在两种情形下可获得的动力传动系统转矩(加上合适的裕量)用于实现想要的转弯刚度重新分配。
输入到控制程序126用于稳定性恢复的输入信号是：动力传动系统转矩(在纵向安装的情形下)、设备所运行的轴的轮子速度(在横向应用的情形下)、所有四个轮子的轮子速度(在纵向应用的情形下)、估计的车辆速度、转向轮子角度和偏航速度。

Claims (16)

1.一种转矩引导设备(9)，用于将不同转矩任意导向到道路车辆上的驱动车桥的两个轮子(7)，
其特征在于：该转矩引导设备包括：液压地控制的低盘形离合器(26)和高盘形离合器(27)，它们连接到延伸通过所述转矩引导设备(9)的驱动轴(8)，并在接合状态下用于将驱动轴连接到低齿轮套筒(28)和高齿轮套筒(29)中的任一个上，所述低齿轮套筒和所述高齿轮套筒中的每个与偏心管(23)键结合，该偏心管相对于驱动轴偏心地受到支撑；
所述转矩引导设备还包括转矩传送机构(25)，该转矩传送机构具有在偏心管(23)和差动器箱套筒(22)之间1∶1的齿轮传动比，所述差动器箱套筒(22)与驱动轴同轴并形成为在驱动车桥上的差动器(6)的差动器箱(13)的一部分，所述转矩引导设备(9)连接到该差动器上；
其中，用于为驱动轴(8)获得旋转速度的减小的所述低盘形离合器(26)连接到低齿轮套筒(28)，该低齿轮套筒与偏心管(23)的外周键结合；其中，用于为驱动轴(8)获得旋转速度的增加的所述高盘形离合器(27)连接到高齿轮套筒(29)，该高齿轮套筒与偏心管(23)的内周键结合，所述低盘形离合器(26)和所述高盘形离合器(27)设置在毂(21)上，该毂与驱动轴(8)键结合；所述转矩传送机构(25)包括间隔的盘，该间隔的盘包括与在偏心管(23)中的内齿轮齿成外齿轮啮合的外盘(45)和与在差动器箱套筒(22)上的外齿轮齿成内齿轮啮合的内盘(46)，所述转矩传送机构还包括在所述外盘(45)和内盘(46)中相应的孔中用于连接所述外盘和内盘的销(47)。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述毂(21)提供有用于所述低盘形离合器(26)的反作用垫圈(30)和用于所述高盘形离合器(27)的反作用垫圈(34)。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，包括有间隔的离合器盘的所述低盘形离合器(26)和所述高盘形离合器(27)中的每一个能够通过液压流体控制，所述液压流体进入在所述转矩引导设备的外壳(20)中的缸空间(32、36)内并作用于活塞(31、35)上，进而经由轴向轴承(33、37)作用于所述低盘形离合器(26)和所述高盘形离合器(27)上。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述低齿轮套筒(28)通过径向轴承(28A)支撑在所述转矩引导设备的外壳(20)中。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述高齿轮套筒(29)通过径向轴承(29A)支撑在差动器箱套筒(22)上。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述偏心管(23)通过径向轴承(24)支撑在所述转矩引导设备的外壳(20)中。
7.一种调整车辆的驱动动力学特性的方法，其通过控制来自车辆发动机的转矩在车辆的第一轴和第二轴之间的分配来调整车辆的驱动动力学特性，所述方法包括：
接收步骤(210)，在该步骤接收多个输入信号(110)，每个输入信号表示用于所述车辆的各个当前驱动特性；
分析步骤(220)，在该步骤对一个或更多个所述输入信号(110)进行分析，从而确定驱动动力学特性是否需要改变；和
确定步骤(230)，即，如果确定驱动动力学特性需要改变，则执行控制步骤(240)，即控制权利要求1所述的转矩引导设备(9)，以致动所述液压地控制的低盘形离合器(26)和高盘形离合器(27)中的任一个进入其接合状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述控制步骤包括选择性地产生第一控制信号(1421)而用于致动所述低盘形离合器(26)，和/或产生第二控制信号(1422)而用于致动所述高盘形离合器(27)。
9.根据权利要求7或8所述的方法，还包括：
提供多个控制程序(120)以调整车辆的驱动动力学特性，每个控制程序构建来用于独立地分析一个或更多个所述输入信号(110)，从而确定驱动动力学特性是否需要改变，并产生请求(130)而用于致动所述转矩引导设备(9)的所述液压地控制的低盘形离合器(26)和高盘形离合器(27)中的任一个。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
提供仲裁和优先权程序(140)，其构建用于：
从两个或更多个所述控制程序(120)接收用于致动的并发请求(130)；
接收一个或更多个另外的输入信号(150)，所述另外的输入信号不包括在所述多个输入信号(110)中；和
基于接收到的并发请求和所述另外的输入信号，在它们中间区分优先次序、组合或抑制接收到的并发请求，并且产生用于致动所述液压地控制的低盘形离合器(26)和高盘形离合器(27)中的任一个的最终请求(1421、1422)，或者制止产生这样的最终请求。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述另外的输入信号(150)包括来自所述车辆中的一个或更多个外部控制程序的一个或更多个转矩分配控制中断请求(150c、150d)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述一个或更多个转矩分配控制中断请求包括防抱死系统(ABS)或电子稳定程序(ESP)。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述另外的输入信号(150)包括用于所述转矩引导设备(9)的所述液压地控制的低盘形离合器(26)和高盘形离合器(27)的最大转矩传送限制(150a)和最小转矩传送限制(150b)中的至少一个。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述多个控制程序包括两个或更多个选自包括如下程序的组中的程序：
牵引增强程序(121)；
发动机制动分配程序(122)；
转向特性操纵程序(123)；
偏航阻尼程序(124)；
稳定性提高程序(125)；和
恢复稳定程序(126)。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述多个输入信号包括两个或更多个选自包括如下信号的组中的信号：
轮子速度信号(111)；
转向轮子角度信号(112)；
偏航速度信号(113)；
横向加速度信号(114)；
加速度踏板位置信号(115)；
制动踏板位置信号(116)；
发动机转矩信号(117)；
发动机速度信号(118)；
估计的车辆速度信号(119a)；和
计算的动力传动系统转矩信号(119b)。
16.用于调整车辆的驱动动力学特性的设备(100)，其通过控制来自车辆发动机的转矩在车辆的第一轴和第二轴之间的分配来调整车辆的驱动动力学特性，该设备包括：
用于接收多个输入信号(110)的接收装置，每个输入信号表示用于所述车辆的各个当前驱动特性；
用于分析一个或更多个所述输入信号(110)的分析装置，从而确定驱动动力学特性是否需要改变；和
用于控制根据权利要求1所述的转矩引导设备(9)的控制装置，其响应于所述分析装置对在驱动动力学特性中需要改变的确定，致动所述液压地控制的低盘形离合器(26)和高盘形离合器(27)中的任一个进入其接合状态。
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