CN105059284A - 一种分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，车辆在两驱状态下的行驶过程中，安装在车身上的传感器采集相应的信号，控制单元ECU根据传感器信号判断实时路况，向分时分动器发出切换到四驱档位指令，通过分时分动器中电磁离合器和换挡马达的配合，实现分时分动器两驱到四驱的主动切换。本发明提出的分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，结构简单可靠，在手动切换的分时分动器基础上，设置多个车况传感器和控制单元ECU，能够根据车辆行驶路况自动切换驱动方式，提高车辆驾驶主动安全性，既能保证车辆的动力性和通过性，又能兼顾燃油经济性。

Description

一种分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统
技术领域
本发明涉及汽车驱动技术领域，尤其涉及一种分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统。
背景技术
目前现有的汽车分时四驱系统虽然具有结构简单、稳定性高、坚固耐用等优点，但其手动切换方式存在弊端。分时四驱的手动切换方式对驾驶技术要求较高，增加了驾驶员的驾驶负担，而且分时四驱汽车没有中央差速器，若驾驶员对路况判断不当而错误切换成四驱方式，则很有可能造成转弯制动等不良后果。传统分时四驱车辆分动器换挡时依靠驾驶员对行驶路况的判断和驾驶经验，操作车内的按钮或者旋钮，实现驱动形式的切换；配有适时分动器的汽车无法应对强度大的越野路段，且主动安全性有所欠缺；全时分动器结构相对复杂，稳定性不够，进行自动换挡时，燃油消耗量大，无法广泛适用于各类车型。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统。
本发明提出的一种分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，包括：车况传感器、控制单元ECU、分时分动器；
车况传感器设置在车身上；
控制单元ECU的输入端与车况传感器的输出端连接，控制单元ECU用于对车况传感器的检测数据进行处理判断当前实时路况，并按照判断结果发出相应指令；
分时分动器的输入端与控制单元ECU的输出端连接，其根据控制单元ECU的指令执行行驶状态切换动作；
所述分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，默认随汽车启动时开启，随汽车熄火时关闭；
当控制单元ECU判断车辆在铺装良好的路面行驶时，发出两驱状态指令，分时分动器控制执行机构在两驱状态下工作；当控制单元ECU判断车辆启动加速或在低附着路面行驶时，发出四驱高速状态指令，分时分动器控制执行机构在四驱高速状态下工作；当控制单元ECU判断车辆在极端路况行驶或进行转向时，发出四驱低速状态指令或两驱状态指令，分时分动器控制执行机构在四驱低速状态或两驱状态下工作。
优选地，所述车况传感器包括四轮转速传感器、转向盘转角传感器、节气门开度传感器、横摆角速度传感器、倾角传感器、车身高度传感器中的一种或多种。
优选地，分时分动器包括电磁离合机构、换挡马达、切换执行机构；
当控制单元ECU发出将两驱切换到四驱的指令时，控制单元ECU通过控制电磁离合机构和换档马达，使得切换执行机构进行两驱到四驱的主动切换。
优选地，还包括手动开关，驾驶人员可通过所述手动开关控制所述系统开启或关闭。
优选地，控制单元ECU具有诊断功能，实时检测四轮转速传感器、转向盘转角传感器、节气门开度传感器、横摆角速度传感器、倾角传感器、车身高度传感器的故障。
优选地，当控制单元ECU检测到四轮转速传感器、转向盘转角传感器、节气门开度传感器、横摆角速度传感器、倾角传感器、车身高度传感器中至少一个出现故障时，发出两驱状态指令，分时分动器根据上述指令进行切换，使得车辆在两驱状态下工作。
优选地，还包括警报装置，其与控制单元ECU连接，用于在控制单元ECU发出切换指令时和/或在控制单元ECU检测到传感器故障时发出提示信号。
优选地，控制单元ECU包括传感器信号采集模块、信号处理模块、指令输出模块。
优选地，控制单元ECU还包括故障判断模块。
本发明中，所提出的分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，车辆在两驱状态下的行驶过程中，安装在车身上的传感器采集相应的信号，控制单元ECU根据传感器信号判断实时路况，向分时分动器发出切换到四驱档位指令，通过分时分动器中电磁离合器和换挡马达的配合，实现分时分动器两驱到四驱的主动切换。通过上述优化设计的分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，结构简单可靠，在手动切换的分时分动器基础上，设置多个车况传感器和控制单元ECU，能够根据车辆行驶路况自动切换驱动方式，提高车辆驾驶主动安全性，既能保证车辆的动力性和通过性，又能兼顾燃油经济性。
附图说明
图1为本发明提出的一种分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统的结构示意图。
参照图1，本发明提出的一种分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，包括：车况传感器、控制单元ECU、分时分动器、手动开关、警报装置；
车况传感器设置在车身上，其包括四轮转速传感器、转向盘转角传感器、节气门开度传感器、横摆角速度传感器、倾角传感器、车身高度传感器；
控制单元ECU的输入端与车况传感器的输出端连接，控制单元ECU包括传感器信号采集模块、信号处理模块、故障判断模块、指令输出模块，其用于对车况传感器的检测数据进行处理判断当前实时路况，并按照判断结果发出相应指令，其还能够实时检测四轮转速传感器、转向盘转角传感器、节气门开度传感器、横摆角速度传感器、倾角传感器、车身高度传感器的故障，并且当检测到故障时，发出两驱状态指令；
分时分动器的输入端与控制单元ECU的输出端连接，分时分动器包括电磁离合机构、换挡马达、切换执行机构，其根据控制单元ECU的指令使得车辆行驶状态切换动作；
警报装置，其与控制单元ECU连接，用于在控制单元ECU发出切换指令时和/或在控制单元ECU检测到传感器故障时发出提示信号；
手动开关，驾驶人员可通过所述手动开关控制所述系统开启或关闭。
本实施例的分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统,默认随汽车启动时开启，随汽车熄火时关闭。在车辆行驶中，驾驶人员可通过所述手动开关启动或关闭系统，安装在车身上的传感器采集相应的信号，控制单元ECU根据传感器信号判断实时路况，向分时分动器发出切换到四驱档位指令，通过分时分动器中电磁离合器和换挡马达的配合，实现分时分动器两驱与四驱的主动切换。当控制单元ECU判断车辆在铺装良好的路面行驶时，发出两驱状态指令，分时分动器控制执行机构在两驱状态下工作；当控制单元ECU判断车辆在低附着路面行驶时，发出四驱高速状态指令，分时分动器控制执行机构在四驱高速状态下工作；当控制单元ECU判断车辆在极端路况行驶或进行转向时，发出四驱低速状态指令或两驱状态指令，分时分动器控制执行机构在四驱低速状态或两驱状态下工作；具体地，当控制单元ECU发出将两驱切换到四驱高速的指令时，控制单元ECU通过控制电磁离合机构和换档马达，使得切换执行机构实现两驱到四驱高速的主动切换。
在本实施例中，所提出的分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，结构简单可靠，在手动切换的分时分动器基础上，设置多个车况传感器和控制单元ECU，能够根据车辆行驶路况自动切换驱动方式，提高车辆驾驶主动安全性，既能保证车辆的动力性和通过性，又能兼顾燃油经济性。
在具体实施方式中，控制单元ECU对车况传感器输入的信号和开关信号进行实时监控处理，对车辆在复杂工况下行驶进行综合判断，以决策出最佳驱动方案：当车辆在铺装良好的路面行驶时，分时分动器处于两驱状态(2H)；当车辆在启动加速或低附着路面行驶时，ECU对传感器采集的信号分析后，发出指令到分动器内部电磁离合器，使电磁线圈和啮合套同步，再发出指令到换档马达，使其驱动拨叉使锁止套、啮合套和离合器线圈壳体三者啮合，这样使主动链轮与后输出轴连接，通过链条将动力传递给被动链轮，从而带动前输出轴转动，输出扭矩，这样车辆进入四驱高速状态(4H)；当检测到车辆需要进行较大角度转向时，若轮速差在一定范围内，ECU通过警报装置提示驾驶员配合切换至四驱低速状态(4L)。若轮速差在一定范围外，ECU控制分时分动器从4H切换至2H，并提示驾驶员当前驱动状态；在4H和4L之间切换时，由于速比发生了变化，驾驶员需要停稳车辆并踩下离合器，ECU根据轮速传感器采集的信号判断满足切换要求后控制换挡马达转动，通过换挡拨叉驱动减速齿毂，实现4H和4L之间的切换。此执行过程中，ECU将暂停对其他传感器信号的判断处理，直至车辆在该档位工作预定时间后，车辆再开始进行其他信号的接收与判断。
在分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统工作中，控制单元ECU还能够实时诊断车况传感器，当由于某个传感器发生故障、线路中断致使控制单元ECU不能准确判断实时路况时，控制单元ECU发出指令控制分动器切换成两驱状态，并使得警报装置提示驾驶员系统已关闭；当检测到自身出现故障不能正常工作时，控制单元ECU控制警报装置发出报警信号，提醒驾驶员按下手动开关切换成两驱状态。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，其特征在于，包括：车况传感器、控制单元ECU、分时分动器；
车况传感器设置在车身上；
控制单元ECU的输入端与车况传感器的输出端连接，控制单元ECU用于对车况传感器的检测数据进行处理判断当前实时路况，并按照判断结果发出相应指令；
分时分动器的输入端与控制单元ECU的输出端连接，其根据控制单元ECU的指令执行行驶状态切换动作；
所述分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，默认随汽车启动时开启，随汽车熄火时关闭；
当控制单元ECU判断车辆在铺装良好的路面行驶时，发出两驱状态指令，分时分动器控制执行机构在两驱状态下工作；当控制单元ECU判断车辆启动加速或在低附着路面行驶时，发出四驱高速状态指令，分时分动器控制执行机构在四驱高速状态下工作；当控制单元ECU判断车辆在极端路况行驶或进行转向时，发出四驱低速状态指令或两驱状态指令，分时分动器控制执行机构在四驱低速状态或两驱状态下工作。
2.根据权利要求1所述的分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，其特征在于，所述车况传感器包括四轮转速传感器、转向盘转角传感器、节气门开度传感器、横摆角速度传感器、倾角传感器、车身高度传感器中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，其特征在于，分时分动器包括电磁离合机构、换挡马达、切换执行机构；
当控制单元ECU发出将两驱切换到四驱的指令时，控制单元ECU通过控制电磁离合机构和换档马达，使得切换执行机构进行两驱到四驱的主动切换。
4.根据权利要求1或2所述的分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，其特征在于，还包括手动开关，驾驶人员可通过所述手动开关控制所述系统开启或关闭。
5.根据权利要求2所述的分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，其特征在于，控制单元ECU具有诊断功能，实时检测四轮转速传感器、转向盘转角传感器、节气门开度传感器、横摆角速度传感器、倾角传感器、车身高度传感器的故障。
6.根据权利要求5所述的分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，其特征在于，当控制单元ECU检测到四轮转速传感器、转向盘转角传感器、节气门开度传感器、横摆角速度传感器、倾角传感器、车身高度传感器中至少一个出现故障时，发出两驱状态指令，分时分动器根据上述指令进行切换，使得车辆在两驱状态下工作。
7.根据权利要求5所述的分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，其特征在于，还包括警报装置，其与控制单元ECU连接，用于在控制单元ECU发出切换指令时和/或在控制单元ECU检测到传感器故障时发出提示信号。
8.根据权利要求1所述的分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，其特征在于，控制单元ECU包括传感器信号采集模块、信号处理模块、指令输出模块。
9.根据权利要求8所述的分时四驱车辆驱动力主动切换控制系统，其特征在于，控制单元ECU还包括故障判断模块。
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