CN110199184B - 确定和预测球和坡道组件中失球的方法 - Google Patents

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Abstract

一种检测球和坡道组件中的失球状况的方法。该方法包括提供驱动单元，该驱动单元具有一个或多个离合器组件、带有马达输出轴的一个或多个马达以及一个或多个球和坡道组件。由马达运行一个或多个致动轮廓，并且在致动轮廓的运行期间测量所使用的马达电流量和马达的输出轴的位置。产生一个或多个马达电流相对于马达输出轴位置的绘图，该绘图具有基于测得的马达电流的量和测得的马达输出轴的位置的一个或多个特征曲线。将测得的马达电流的量与给定的输出轴位置处的特征曲线中的马达电流量进行比较，并且基于该比较来识别球失球状况。

Description

确定和预测球和坡道组件中失球的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月21日提交的美国临时专利申请第62/437,368号的权益，其全文以参见的方式纳入本文。
技术领域
本公开涉及一种确定球和坡道组件内的失球(ball loss)并且预测何时在球和坡道组件内将发生失球的方法。
背景技术
传统的球和坡道组件用在车辆的驱动单元中从而将由马达产生的旋转动力转换成一定量的轴向运动，该轴向运动允许球和坡道组件将一定大小的力施加到驱动单元的离合器组件上。球和坡道组件通常包括具有多个第一板槽的第一板、具有多个第二板槽的第二板以及插设在球和坡道组件的第一板和第二板之间的多个滚动元件。插设的多个滚动元件也配置在球和坡道组件的第一板和第二板中的多个第一板槽和第二板槽内部。由于多个滚动元件在球和坡道组件的第一板和第二板的多个第一板槽和第二板槽上产生多个交叉，多个滚动元件的旋转运动和加速度趋向于失去其期望的位置并且朝向其原始位置回落。当多个滚动元件失去其期望位置并回落到其原始位置时，由球和坡道组件施加到离合器组件上的力的大小减少或消除。这导致球和坡道组件以及离合器组件的整体功能的损失，降低或消除了离合器组件向车辆的驱动系提供所需量的扭矩矢量化能力的能力。因为没有仅经过马达位置的反馈来确定是否已经发生失球，所以需要执行一种或多种复杂的检测方法以确定是否已经发生失球。这些复杂的检测方法增加了与驱动单元组件相关联的总成本，需要更多的时间来执行并且倾向于提供不期望的误报的量。
因此，有利的是开发一种快速、准确且更具成本效益的检测球和坡道组件内部的失球的方法。另外，因此，有利的是开发一种预测何时在球和坡道组件内部可能发生失球的方法从而防止发生失球，由此改善驱动单元组件的整体操作。
发明内容
一种检测球和坡道组件中的失球状况的方法。检测失球状况发生的方法包括提供驱动单元，该驱动单元具有一个或多个离合器组件、一个或多个球和坡道组件以及带有马达输出轴的一个或多个马达，马达输出轴驱动地连接到一个或多个球和坡道组件的至少一部分。在检测失球状况的方法期间，由马达运行一个或多个致动轮廓，并且在致动轮廓的运行期间测量所使用的马达电流量和马达的输出轴的位置。然后产生一个或多个马达电流相对于马达输出轴位置的绘图，该绘图具有基于在一个或多个致动轮廓的运行期间测得的马达电流量和测得的马达输出轴位置的一个或多个特征曲线。然后将测得的马达电流量与给定的马达输出轴位置处的特征曲线中的电流量进行比较，并且基于该比较来识别失球状况。
另外，本公开包括涉及预测何时将在驱动单元组件的一个或多个球和坡道组件内发生失球状况的方法的公开内容。
附图说明
对本领域技术人员而言，当根据附图考虑以下详细描述时，本公开的上述优点和其它优点将显而易见，在附图中：
图1是具有带有一个或多个球和坡道组件的一个或多个驱动单元的车辆的示意性俯视平面图，其采用根据本公开的实施例的方法对是否发生了失球和/或何时发生失球进行确定；
图2是具有带有一个或多个球和坡道组件的一个或多个驱动单元的另一车辆的示意性俯视平面图，其采用根据本公开的实施例的方法对是否发生了失球和/或何时发生失球进行确定；
图3是具有带有一个或多个球和坡道组件的一个或多个驱动单元的又一车辆的示意性俯视平面图，其采用根据本公开的实施例的方法对是否发生了失球和/或何时发生失球进行确定；
图4是具有带有一个或多个球和坡道组件的一个或多个驱动单元的还有另一车辆的示意性俯视平面图，其采用根据本公开的实施例的方法对是否发生了失球和/或何时发生失球进行确定；
图5是根据本公开的实施例的具有带有一个或多个球和坡道组件的一个或多个离合器组件的驱动单元组件的示意性俯视平面图；
图6是示出根据本公开的实施例的检测失球状况的方法的流程图；
图7是用于检测本公开的图6中所示的失球状况的方法的马达电流相对于马达输出轴位置的绘图的图形表示；
图8是马达电流相对于马达输出轴位置的绘图的图形表示，示出失球状况对球和坡道组件的一个或多个马达所用电流量的影响；
图9是示出根据本公开的实施例的预测何时将发生失球状况的方法的流程图；以及
图10是根据本公开的实施例的一个或多个球和坡道组件的第一板和第二板的示意性侧视图。
具体实施方式
应当理解，除非明确地指出相反，否则本发明可采用各种替代的取向和步骤顺序。还应当理解，附图中所示及说明书中所述的具体装置和过程仅是本文公开和限定的发明构思的示例性实施例。因而，除非另有明确的声明，与所公开的各种实施例涉及的具体尺寸、方向或其它物理特征不应被视为限制。
本公开涉及一种用于确定在驱动单元的一个或多个球和坡道组件内部是否发生失球的方法。另外，本公开涉及一种预测何时在驱动单元的一个或多个球和坡道组件内部发生失球的方法。作为非限制性示例，本文描述的方法可以与驱动单元结合使用，诸如但不限于具有一个或多个离合器或离合器组件的带有一个或多个球和坡道组件的前驱动单元、后驱动单元、前串列桥驱动单元，后串列桥驱动单元、差速器组件和/或任何其它车辆驱动单元。
在本公开的范围内，并且作为非限制性示例，本文描述的检测和预测驱动单元的一个或多个球和坡道组件中的失球的方法可用于汽车、越野车辆、全地形车辆、建筑、结构、船舶、航空航天、机车、军事、机械、机器人和/或消费品应用。此外，作为非限制性示例，本文描述的检测和预测驱动单元的一个或多个球和坡道组件中的失球的方法还可用于乘用车辆、电动车辆、混合动力车辆、商用车辆、自动车辆、半自动车辆和/或重型车辆应用。
图1是具有带有一个或多个球和坡道组件的一个或多个驱动单元的车辆2的示意性俯视平面图，其采用根据本公开的实施例的方法对是否发生了失球和/或何时发生失球进行确定。如本公开的图1中所示并且作为非限制性示例，车辆2具有发动机4，该发动机4驱动地连接到变速器6。作为非限制性示例，车辆2的发动机4可以是内燃机、电动马达、蒸汽涡轮机和/或燃气涡轮机。变速器输出轴8然后驱动地连接到变速器6的与发动机4相对的一端。变速器6是动力管理系统，其借助于齿轮箱来提供由发动机4产生的旋转动力的受控应用。
分动箱输入轴10驱动地连接到变速器输出轴8的与变速器相对的一端。分动箱输入轴10的与变速器输出轴8相对的一端驱动地连接到分动箱12的至少一部分。车辆2的分动箱12通过采用一系列齿轮和驱动轴，允许选择性地将旋转动力从变速器6传递到车辆2的前桥系统14和串列桥系统16。如本公开的图1中所示并且作为非限制性示例，分动箱12包括第一分动箱输出轴18和第二分动箱输出轴20。
第一轴22从第一分动箱输出轴18朝着车辆2的前桥系统14延伸。第一轴22将旋转动力从分动箱12传递到车辆2的前桥系统14，从而将分动箱12驱动地连接到车辆100的前桥系统14。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一轴22可以是驱动轴，传动轴或万向接头轴。
前轮轴输入轴24驱动地连接到第二个第一轴接头组件22的与第一轴18相对的一端。前桥系统输入轴24将第一轴22驱动地连接到车辆2的前桥系统14的前桥差速器组件26。如本公开的图1中所示并且作为非限制性示例，前桥系统输入轴24的与第一轴22相对的一端的至少一部分驱动地连接到前桥差速器组件26。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，前桥输入轴24可以是前差速器输入轴、联接器轴、短轴或前差速器小齿轮轴。前桥差速器组件26是一组齿轮，其允许车辆2的外驱动轮以比内驱动轮更快的速度旋转。如以下更详细地描述的，旋转动力通过前桥系统14传递。
前桥系统14还包括第一前桥半轴28和第二前桥半轴30。如本公开的图1中所示并且作为非限制性示例，第一前桥半轴28基本上垂直于车辆2的前桥输入轴24延伸。第一后桥半轴28的第一端部32的至少一部分驱动地连接到第一后桥轮组件34，并且第一后桥半轴28的第二端部36的至少一部分驱动地连接到后桥差速器组件26的一端。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一前桥半轴28的第二端部36可以驱动地连接到前差速器侧齿轮、单独的短轴、单独的联接器轴、第一前桥差速器输出轴、第一前桥连接和断开组件和/或形成为前差速器侧齿轮的一部分的轴。
车辆2的第二前桥半轴30基本上垂直于前桥系统输入轴24延伸。第二前桥半轴30的第一端部38的至少一部分驱动地连接到车辆2的第二前桥轮组件40。如本公开的图1中所示并且作为非限制性示例，第二前桥半轴30的第二端部部分42的至少一部分驱动地连接到前桥差速器组件26的与第一前桥半轴28相对的一端。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第二前桥半轴30的第二端部部分42可以驱动地连接到前差速器侧齿轮、单独的短轴、单独的联接器轴、第二前桥差速器输出轴、第二前桥半轴连接和断开组件、和/或形成为前差速器侧齿轮的一部分的轴。
根据图1中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，车辆2的前桥系统14还可包括使用一个或多个前桥差速器离合器组件44。一个或多个前桥差速器离合器组件44用于精确地控制由发动机4传递到车辆2的第一前桥轮组件34和/或第二前桥轮组件40的扭矩量。为了将一定量的力施加到一个或多个前桥差速器离合器组件44上，一个或多个前桥系统球和坡道组件45可操作地连接到车辆2的一个或多个前桥差速器离合器组件44的至少一部分。一个或多个前桥系统球和坡道组件45可操作地构造成：将可变大小的力施加到车辆2的前桥系统14的一个或多个前桥差速器离合器组件44上。
为了使一个或多个前桥系统球和坡道组件45将可变大小的力施加到车辆2的一个或多个前桥差速器离合器组件44上，第一马达46驱动地连接到一个或多个前桥系统球和坡道组件45的至少一部分。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个前桥差速器离合器组件44的第一马达46可以是电动马达、致动器、线性致动器、气动致动器、液压致动器、机电致动器、电磁致动器和/或能够将一定量的能量转换成机械能的任何其它类型的马达。
车辆2的一个或多个前桥差速器离合器组件44的第一马达46和一个或多个前桥系统球和坡道组件45经由一个或多个第一数据链路50与控制单元48进行通信。一个或多个第一数据链路50允许在车辆2的一个或多个前桥系统球和坡道组件45、第一马达46和控制单元48之间进行通信。作为非限制性示例，车辆2的一个或多个第一数据链路50可以是一个或多个光纤线缆和/或一个或多个电缆，其使控制单元48与一个或多个前桥差速器离合器组件44的一个或多个前桥系统球和坡道组件45和第一马达46进行光学和/或电气通信。
根据图1中示出的本公开的实施例并且作为非限制性示例，控制单元48可以经由一个或多个控制单元数据链路54与车辆总线52通信。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，车辆总线52可以是控制器区域网络(CAN)总线或符合汽车工程师协会(SAE)J-1939标准的CAN总线。另外，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个控制单元数据链路54可以是一个或多个光纤线缆和/或一个或多个电缆，其使控制单元48与车辆2的车辆总线52进行光学和/或电气通信。
第二分动箱输出轴20的一端驱动地连接到分动箱12的与分动箱输入轴10相对的一端。第二轴58从第二分动箱输出轴20朝着车辆2的串列桥系统16的前串列桥系统56延伸。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，车辆2的第二轴58可以是驱动轴、传动轴、万向节轴或双万向节轴。
前串列桥系统输入轴60驱动地连接到第二轴58的与第二分动箱输出轴20相对的一端。作为非限制性示例，前串列桥输入轴60可以是前串列桥差速器输入轴、联接轴、短轴、前串列桥差速器小齿轮轴、桥间差速器输入轴或桥间差速器小齿轮轴。车辆2的前串列桥系统56的桥间差速器组件62驱动地连接到前串列桥输入轴60的与第二轴58相对的一端。桥间差速器组件62是将由发动机4产生的旋转动力在车辆2的各桥之间进行分配的装置。如以下更详细地描述的，旋转动力通过前串列桥系统56传递。
如本公开的图1中所示并且作为非限制性示例，车辆2的桥间差速器组件62驱动地连接到前串列桥差速器组件64和前串列桥系统输出轴66。前串列桥差速器组件64是一组齿轮，其允许车辆2的外驱动轮以比内驱动轮更快的速度旋转。
车辆2的前串列桥系统56还包括第一前串列桥半轴68和第二前串列桥半轴70。如本公开的图1中所示并且作为非限制性示例，第一前串列桥半轴68基本上垂直于车辆2的前串列桥输入轴60延伸。第一前串列桥半轴68的第一端部72的至少一部分驱动地连接到第一前串列桥轮组件74，并且第一前串列桥半轴68的第二端部76的至少一部分驱动地连接到前串列桥差速器组件64的一端。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一前串列桥半轴68的第二端部76可驱动地连接到前串列桥差速器侧齿轮、单独的短轴、单独的联接轴、第一前串列桥差速器输出轴、第一前串列桥半轴连接和断开组件和/或形成为前串列桥差速器侧齿轮的一部分的轴。
根据图1中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，车辆2的前串列桥系统56还可包括使用第一前串列桥差速器离合器组件78。第一前串列桥差速器离合器组件78用于精确地控制由发动机4传递到车辆2的第一前串列桥轮组件74的扭矩量。为了将一定量的力施加到第一前串列桥差速器离合器组件78上，第一前串列桥系统球和坡道组件79可操作地连接到车辆2的第一前串列桥差速器离合器组件78的至少一部分。第一前串列桥系统球和坡道组件79可操作地构造成：将可变大小的力施加到车辆2的前串列桥系统56的第一前串列桥差速器离合器组件78上。
为了使第一前串列桥系统球和坡道组件79将可变大小的力施加到车辆2的第一前串列桥差速器离合器组件78上，第二马达80驱动地连接到第一前串列桥系统球和坡道组件79的至少一部分。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一前串列桥差速器离合器组件78的第二马达80可以是电动马达、致动器、线性致动器、气动致动器、液压致动器、机电致动器、电磁致动器和/或能够将一定量的能量转换成机械能的任何其它类型的马达。
车辆2的第一前串列桥差速器离合器组件78的第二马达80和第一前串列桥系统球和坡道组件79经由一个或多个第二数据链路82与控制单元48进行通信。一个或多个第二数据链路82允许在车辆2的第一前串列桥系统球和坡道组件79、第二马达80和控制单元48之间进行通信。作为非限制性示例，车辆2的一个或多个第二数据链路82可以是一个或多个光纤线缆和/或一个或多个电缆，其使控制单元48与第一前串列桥差速器离合器组件78的第一前串列桥系统球和坡道组件79和第二马达80进行光学和/或电气通信。
车辆2的第二前串列桥半轴70基本上垂直于前串列桥系统输入轴60延伸。第二前串列桥半轴70的第一端部84的至少一部分驱动地连接到车辆2的第二前串列桥轮组件86。如本公开的图1中所示，并且作为非限制性示例，第二前串列桥半轴70的第二端部88的至少一部分驱动地连接到前串列桥差速器组件64的与第一前串列桥半轴68相对的一端。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第二前串列桥半轴70的第二端部88可以驱动地连接到前差速器侧齿轮、单独的短轴、单独的联接轴、第二前串列桥差速器输出轴、第二前串列桥半轴连接和断开组件、和/或形成为前串列差速器侧齿轮的一部分的轴。
根据图1中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，车辆2的前串列桥系统56还可包括使用第二前串列桥差速器离合器组件90。第二前串列桥差速器离合器组件90用于精确地控制由发动机4传递到车辆2的第二前串列桥轮组件86的扭矩量。为了将一定量的力施加到第二前串列桥差速器离合器组件90上，第二前串列桥系统球和坡道组件91可操作地连接到车辆2的第二前串列桥差速器离合器组件90的至少一部分。第二前串列桥系统球和坡道组件91可操作地构造成：将可变大小的力施加到车辆2的前串列桥系统56的第二前串列桥差速器离合器组件90上。
为了使第二前串列桥系统球和坡道组件91将可变大小的力施加到车辆2的第二前串列桥差速器离合器组件90上，第三马达92驱动地连接到第二前串列桥系统球和坡道组件90的至少一部分。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第二前串列桥差速器离合器组件90的第三马达92可以是电动马达、致动器、线性致动器、气动致动器、液压致动器、机电致动器、电磁致动器和/或能够将一定量的能量转换成机械能的任何其它类型的马达。
车辆2的第二前串列桥差速器离合器组件90的第三马达92和第二前串列桥系统球和坡道组件91组件经由一个或多个第三数据链路94与控制单元48进行通信。一个或多个第三数据链路94允许在车辆2的第二前串列桥系统球和坡道组件91、第三马达92和控制单元48之间进行通信。作为非限制性示例，车辆2的一个或多个第三数据链路94可以是一个或多个光纤线缆和/或一个或多个电缆，其使控制单元48与第二前串列桥差速器离合器组件90的第二前串列桥系统球和坡道组件91和第三马达92进行光学和/或电气通信。
第三轴96驱动地连接到前串列桥系统输出轴66的与桥间差速器组件62相对的一端。第三轴96从前串列桥系统输出轴66朝着车辆2的后串列桥系统98延伸。其结果是，第三轴98将桥间差速器组件62驱动地连接到车辆2的后串列桥系统98。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第三轴98可以是驱动轴、传动轴、万向节轴或双万向节轴。
第三轴96的与前串列桥系统输出轴66相对的一端的至少一部分驱动地连接到后串列桥系统输入轴100的一端。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，后串列桥系统输入轴100可以是后串列桥差速器输入轴、联接轴、短轴或后串列桥差速器小齿轮轴。车辆2的后串列桥系统98的后串列桥差速器组件102驱动地连接到后串列桥输入轴100的与第三轴96相对的一端。后串列桥差速器组件102是一组齿轮，其允许车辆2的外驱动轮以比内驱动轮更快的速度旋转。如以下更详细地描述的，旋转动力通过后串列桥系统98传递。
如本公开的图1中所示并且作为非限制性示例，后串列桥系统98还包括第一后串列桥半轴104和第二后串列桥半轴106。车辆2的第一后串列桥半轴104基本上垂直于后串列桥系统输入轴100延伸。第一后串列桥半轴104的第一端部108的至少一部分驱动地连接到第一后串列桥轮组件110，并且第一后串列桥半轴104的第二端部112的至少一部分驱动地连接到后串列桥差速器组件102的一端。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一后串列桥半轴104的第二端部112驱动地连接到后串列桥差速器侧齿轮、单独的短轴、单独的联接轴、第一后串列桥差速器输出轴、第一后串列桥半轴连接和断开组件、和/或形成为后串列桥差速器侧齿轮的一部分的轴。
根据图1中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，车辆2的后串列桥系统98还可包括使用第一后串列桥差速器离合器组件114。第一后串列桥差速器离合器组件114用于精确地控制由发动机4传递到车辆2的第一后串列桥轮组件110的扭矩量。为了将一定量的力施加到第一后串列桥差速器离合器组件114上，第一后串列桥系统球和坡道组件115可操作地连接到车辆2的第一后串列桥差速器离合器组件114的至少一部分。第一后串列桥系统球和坡道组件115可操作地构造成：将可变大小的力施加到车辆2的后串列桥系统98的第一后串列桥差速器离合器组件114上。
为了使第一后串列桥系统球和坡道组件115将可变大小的力施加到车辆2的第一后串列桥差速器离合器组件114上，第四马达116驱动地连接到第一后串列桥系统球和坡道组件115的至少一部分。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一后串列桥差速器离合器组件114的第四马达116可以是电动马达、致动器、线性致动器、气动致动器、液压致动器、机电致动器、电磁致动器和/或能够将一定量的能量转换成机械能的任何其它类型的马达。
车辆2的第一后串列桥差速器离合器组件114的第四马达116和第一后串列桥系统球和坡道组件115经由一个或多个第四数据链路118与控制单元48进行通信。一个或多个第四数据链路118允许在车辆2的第一后串列桥系统球和坡道组件115、第四马达116和控制单元48之间进行通信。作为非限制性示例，车辆2的一个或多个第四数据链路118可以是一个或多个光纤线缆和/或一个或多个电缆，其使控制单元48与第一后串列桥差速器离合器组件114的第一后串列桥系统球和坡道组件115和第四马达116进行光学和/或电气通信。
车辆2的第二后串列桥半轴106基本上垂直于后串列桥系统输入轴100延伸。第二后串列桥半轴106的第一端部120的至少一部分驱动地连接到车辆2的第二后串列桥轮组件122。如本公开的图1中所示，并且作为非限制性示例，第二后串列桥半轴106的第二端部124的至少一部分驱动地连接到后串列桥差速器组件102的与第一后串列桥半轴104相对的一端。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第二后串列桥半轴106的第二端部124可以驱动地连接到后差速器侧齿轮、单独的短轴、单独的联接轴、第二后串列桥差速器输出轴、第二后串列桥半轴连接和断开组件、和/或形成为后串列差速器侧齿轮的一部分的轴。
根据图1中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，车辆2的后串列桥系统98还可包括使用第二后串列桥差速器离合器组件126。第二后串列桥差速器离合器组件126用于精确地控制由发动机4传递到车辆2的第二后串列桥轮组件122的扭矩量。为了将一定量的力施加到第二后串列桥差速器离合器组件126上，第二后串列桥系统球和坡道组件127可操作地连接到车辆2的第二后串列桥差速器离合器组件126的至少一部分。第二后串列桥系统球和坡道组件127可操作地构造成：将可变大小的力施加到车辆2的后串列桥系统98的第二后串列桥差速器离合器组件126上。
为了使第二后串列桥系统球和坡道组件127将可变大小的力施加到车辆2的第二后串列桥差速器离合器组件126上，第五马达128驱动地连接到第二后串列桥系统球和坡道组件127的至少一部分。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第二后串列桥差速器离合器组件126的第五马达128可以是电动马达、致动器、线性致动器、气动致动器、液压致动器、机电致动器、电磁致动器和/或能够将一定量的能量转换成机械能的任何其它类型的马达。
车辆2的第二后串列桥差速器离合器组件126的第五马达128和第二后串列桥系统球和坡道组件127经由一个或多个第五数据链路130与控制单元48进行通信。一个或多个第五数据链路130允许在车辆2的第二后串列桥系统球和坡道组件127、第五马达128和控制单元48之间进行通信。作为非限制性示例，车辆2的一个或多个第五数据链路130可以是一个或多个光纤线缆和/或一个或多个电缆，其使控制单元48与第二后串列桥差速器离合器组件126的第二后串列桥系统球和坡道组件127和第五马达128进行光学和/或电气通信。
虽然图1中所示的本公开的实施例示出了马达46、80、92、116、128以及球和坡道组件45、79、91、115、127与控制单元148电连接和/或光学通信，但在本公开的范围内，马达46、80、92、116、128以及球和坡道组件45、79、91、115、127中的一个或多个可以与控制单元148无线通信。作为非限制性示例，在马达46、80、92、116和/或128、球和坡道组件45、79、91、115和/或127与控制单元148之间的无线通信可以是蓝牙连接、Wi-Fi连接、蜂窝连接和/或无线电波连接。其结果是，在本公开的范围内，马达46、80、92、116和/或128、球和坡道组件45、79、91、115和/或127中的一个或多个与控制单元148可以可操作地构造成：发送和/或接收车辆2的离合器组件44、78、90、114和/或126的操作所需的数据和/或指令。另外，其结果是，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，马达46、80、92、116和/或128、球和坡道组件45、79、91、115和/或127以及控制单元148可以可操作地构造成：发送和/或接收用来确定在球和坡道组件45、79、91、115和/或127的一个或多个内部是否已经发生失球或预测何时发生失球所需的数据和/或指令。
此外，虽然图1中所示的本公开的实施例示出了控制单元48与车辆1的车辆总线52进行电气和/或光学通信，但在本公开的范围内，控制单元48可以与车辆总线52进行无线通信。作为非限制性示例，控制单元48和车辆总线52之间的无线通信可以是蓝牙连接、Wi-Fi连接、蜂窝连接和/或无线电波连接。其结果是，在本公开的范围内，控制单元48和车辆总线52可以可操作地构造成：发送和/或接收用于操作车辆2的离合器组件26、78、90、114和/或126所需的数据和/或指令。另外，其结果是，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，控制单元48和车辆总线52可以可操作地构造成：发送和/或接收用来确定在球和坡道组件45、79、91、115和/或127中的一个或多个内部是否已经发生失球或预测何时发生失球所需的数据和/或指令。
在本公开的范围内并且作为非限制性示例，球和坡道组件45、79、91、115和/或127中的一个或多个内部的失球可以使用根据本公开实施例的失球检测方法来确定。另外，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，球和坡道组件45、79、91、115和/或127中的一个或多个可以采用根据本公开的实施例的预测失球状况的方法。
图2是具有带有一个或多个球和坡道组件的一个或多个驱动单元的另一个车辆100的示意性俯视平面图，其采用根据本公开的实施例的方法对是否发生了失球和/或何时发生失球进行确定。除了以下具体指出的地方以外，图2中所示的车辆100与图1中所示的车辆2相同。如本公开的图2中所示并且作为非限制性示例，车辆100不包括使用驱动地连接到具有一个或多个前桥差速器离合器组件44的前桥系统差速器组件26的至少一部分的分动箱12。
根据图2中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，变速器输出轴8的与变速器6相对的一端的至少一部分驱动地连接到第二轴58的与前串列桥系统输入轴60相对的一端的至少一部分。其结果是，根据图2中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，车辆100的第二轴58从变速器输出轴8朝着车辆100的前串列桥系统56的桥间差速器组件62延伸。
在本公开的范围内并且作为非限制性示例，球和坡道组件79、91、115和/或127中的一个或多个内部的失球可以使用根据本公开的实施例的失球检测方法来确定。另外，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，球和坡道组件79、91、115和/或127中的一个或多个可以采用根据本公开的实施例的预测失球状况的方法。
图3是具有带有一个或多个球和坡道组件的一个或多个驱动单元的又一车辆200的示意性俯视平面图，其采用根据本公开的实施例的方法对是否发生了失球和/或何时发生失球进行确定。如本公开的图3中所示并且作为非限制性示例，该车辆200具有发动机204，该发动机204驱动地连接到变速器206。作为非限制性示例，车辆200的发动机204可以是内燃机、电动马达、蒸汽涡轮机和/或燃气涡轮机。变速器输出轴208然后驱动地连接到变速器206的与发动机204相对的一端。变速器206是动力管理系统，其借助于齿轮箱来提供由发动机204产生的旋转动力的受控应用。
变速器输出轴208驱动地连接到分动箱输入轴210，该分动箱输入轴210又驱动地连接到分动箱212。分动箱212使用在四轮驱动和/或全轮驱动(AWD)车辆中，通过采用一系列齿轮和驱动轴将旋转动力从变速器206传递到前桥系统214和后桥系统216。另外，分动箱212允许车辆200选择性地以两轮驱动模式或四轮/AWD驱动模式操作。如本公开的图3中所示并且作为非限制性示例，分动箱212包括第一分动箱输出轴218和第二分动箱输出轴220。
第一轴222从第一分动箱输出轴218朝着车辆200的前桥系统214延伸。第一轴222将旋转动力从分动箱212传递到前桥系统214，从而将分动箱212驱动地连接到车辆200的前桥系统214。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一轴222可以是驱动轴，传动轴、万向节轴或双万向节轴。
前桥系统输入轴224驱动地连接到第一轴222的与第一分动箱输出轴218相对的一端。前桥系统输入轴224将第一轴222驱动地连接到车辆200的前桥系统214的前桥差速器组件226。如本公开的图3中所示并且作为非限制性示例，前桥系统输入轴224的与第一轴222相对的一端的至少一部分驱动地连接到车辆200的前桥差速器组件226。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，前桥系统输入轴224可以是前差速器输入轴、联接轴、短轴或前差速器小齿轮轴。前桥差速器组件226是一组齿轮，其允许车辆200的外驱动轮以比内驱动轮更快的速度旋转。如以下更详细地描述的，旋转动力通过前桥系统214传递。
前桥系统214还包括第一前桥半轴228和第二前桥半轴230。如本公开的图3中所示并且作为非限制性示例，第一前桥半轴228基本上垂直于车辆200的前桥系统输入轴224延伸。第一前桥半轴228的第一端部232的至少一部分驱动地连接到第一前桥轮组件234，并且第一前桥半轴228的第二端部236的至少一部分驱动地连接到前桥差速器组件226的一端。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一前桥半轴228的第二端部236可以驱动地连接到前差速器侧齿轮、单独的短轴、单独的联接器轴、第一前桥差速器输出轴、第一前桥具有轴连接和断开组件、和/或形成为前差速器侧齿轮的一部分的轴。
车辆200的第二前桥半轴230基本上垂直于前桥系统输入轴224延伸。第二前桥半轴230的第一端部238的至少一部分驱动地连接到车辆200的第二前桥轮组件240。如本公开的图3中所示并且作为非限制性示例，第二前桥半轴230的第二端部242的至少一部分驱动地连接到前桥差速器组件226的与第一前桥半轴228相对的一端。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第二前桥半轴230的第二端部242可以驱动地连接到前差速器侧齿轮、单独的短轴、单独的联接轴、第二前桥差速器输出轴、第二前桥半轴连接和断开组件、和/或形成为前差速器侧齿轮的一部分的轴。
根据图3中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，车辆200的前桥系统214还可包括使用一个或多个前桥差速器离合器组件244。一个或多个前桥差速器离合器组件244用于精确地控制由发动机204传递到车辆200的第一前桥轮组件234和/或第二前桥轮组件240的扭矩量。为了将一定量的力施加到一个或多个前桥差速器离合器组件244上，一个或多个前桥系统球和坡道组件245可操作地连接到车辆200的一个或多个前桥差速器离合器组件244的至少一部分。一个或多个前桥系统球和坡道组件245可操作地构造成：将可变大小的力施加到车辆200的前桥系统214的一个或多个前桥差速器离合器组件244上。
为了使一个或多个前桥系统球和坡道组件245将可变大小的力施加到车辆200的一个或多个前桥差速器离合器组件244上，第一马达246驱动地连接到一个或多个前桥系统球和坡道组件245的至少一部分。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个前桥差速器离合器组件244的第一马达246可以是电动马达、致动器、线性致动器、气动致动器、液压致动器、机电致动器、电磁致动器和/或能够将一定量的能量转换成机械能的任何其它类型的马达。
车辆200的一个或多个前桥差速器离合器组件244的第一马达246和一个或多个前桥系统球和坡道组件245组件经由一个或多个第一数据链路250与控制单元248进行通信。一个或多个第一数据链路250允许在车辆200的一个或多个前桥系统球和坡道组件245、第一马达246和控制单元248之间进行通信。作为非限制性示例，车辆200的一个或多个第一数据链路250可以是一个或多个光纤线缆和/或一个或多个电缆，其使控制单元248与一个或多个前桥差速器离合器组件244的一个或多个前桥系统球和坡道组件245和第一马达246进行光学和/或电通信。
根据图3中示出的本公开的实施例并且作为非限制性示例，控制单元248可以经由一个或多个控制单元数据链路254与车辆总线252通信。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，车辆总线252可以是控制器区域网络(CAN)总线或符合汽车工程师协会(SAE)J-1939标准的CAN总线。另外，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个控制单元数据链路254可以是一个或多个光纤线缆和/或一个或多个电缆，其使控制单元248与车辆200的车辆总线252进行光学和/或电气通信。
第二分动箱输出轴220的一端驱动地连接到分动箱212的与分动箱输入轴210相对的一端。第二轴256从第二分动箱输出轴220朝着车辆200的后桥系统216延伸。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，车辆200的第二轴256可以是驱动轴、传动轴、万向节轴或双万向节轴。
后桥系统输入轴258驱动地连接到第二轴256的与第二分动箱输出轴220相对的一端。作为非限制性示例，后桥系统输入轴258可以是后桥差速器输入轴、联接轴、短轴或后桥差速器小齿轮轴。车辆200的后桥系统216的后桥差速器组件260驱动地连接到后桥输入轴258的与第二轴256相对的一端。后桥差速器组件260是将由发动机204产生的旋转动力在车辆200的各桥之间分配的装置。如以下更详细地描述的，旋转动力通过后桥系统216传递。
如本公开的图3中所示并且作为非限制性示例，后桥系统216还包括第一后桥半轴262和第二后桥半轴264。车辆200的第一后桥半轴262基本上垂直于后桥系统输入轴258延伸。第一后桥半轴262的第一端部266的至少一部分驱动地连接到第一后桥轮组件268，并且第一后桥半轴262的第二端部270的至少一部分驱动地连接到后桥差速器组件260的一端。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一后桥半轴262的第二端部270驱动地连接到后桥差速器侧齿轮、单独的短轴、单独的联接轴、第一后桥差速器输出轴、第一后桥半轴连接和断开组件、和/或形成为后桥差速器侧齿轮的一部分的轴。
根据图3中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，车辆200的后桥系统216还可包括使用第一后桥差速器离合器组件272。第一后桥差速器离合器组件272用于精确地控制由发动机204传递到车辆200的第一后桥轮组件268的扭矩量。为了将一定量的力施加到第一后桥差速器离合器组件272上，第一后桥系统球和坡道组件273可操作地连接到车辆200的第一后桥差速器离合器组件272的至少一部分。第一后桥系统球和坡道组件273可操作地构造成：将可变大小的力施加到车辆200的后桥系统216的第一后桥差速器离合器组件272上。
为了使第一后桥系统球和坡道组件273将可变大小的力施加到车辆200的第一后桥差速器离合器组件272上，第二马达274驱动地连接到第一后桥系统球和坡道组件273的至少一部分。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一后桥差速器离合器组件272的第二马达274可以是电动马达、致动器、线性致动器、气动致动器、液压致动器、机电致动器、电磁致动器和/或能够将一定量的能量转换成机械能的任何其它类型的马达。
车辆200的第一后桥差速器离合器组件272的第二马达274和第一后桥系统球和坡道组件273组件经由一个或多个第二数据链路276与控制单元248进行通信。一个或多个第二数据链路276允许在车辆200的第一后桥系统球和坡道组件273、第二马达274和控制单元248之间通信。作为非限制性示例，车辆200的一个或多个第二数据链路276可以是一个或多个光纤线缆和/或一个或多个电缆，其使控制单元248与第一后桥差速器离合器组件272的第一后桥系统球和坡道组件273和第二马达274进行光学和/或电气通信。
车辆200的第二后桥半轴264基本上垂直于后桥系统输入轴258延伸。第二后桥半轴264的第一端部278的至少一部分驱动地连接到车辆200的第二后桥轮组件280。如本公开的图3中所示并且作为非限制性示例，第二后桥半轴264的第二端部282的至少一部分驱动地连接到后桥差速器组件260的与第一后桥半轴262相对的一端。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第二后桥半轴264的第二端部282可以驱动地连接到后差速器侧齿轮、单独的短轴、单独的联接轴、第二后桥差速器输出轴、第二后桥半轴连接和断开组件、和/或形成为后差速器侧齿轮的一部分的轴。
根据图3中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，车辆200的后桥系统216还可包括使用第二后桥差速器离合器组件284。第二后桥差速器离合器组件284用于精确地控制由发动机204传递到车辆200的第二后桥轮组件280的扭矩量。为了将一定量的力施加到第二后桥差速器离合器组件284上，第二后桥系统球和坡道组件285可操作地连接到车辆200的第二后桥差速器离合器组件284的至少一部分。第二后桥系统球和坡道组件285可操作地构造成：将可变大小的力施加到车辆200的后桥系统216的第二后桥差速器离合器组件284上。
为了使第二后桥系统球和坡道组件285将可变大小的力施加到车辆200的第二后桥差速器离合器组件284上，第三马达286驱动地连接到第二后桥系统球和坡道组件285的至少一部分。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第二后桥差速器离合器组件284的第三马达286可以是电动马达、致动器、线性致动器、气动致动器、液压致动器、机电致动器、电磁致动器和/或能够将一定量的能量转换成机械能的任何其它类型的马达。
车辆200的第二后桥差速器离合器组件284的第三马达286和第二后桥系统球和坡道组件285组件经由一个或多个第三数据链路288与控制单元248进行通信。一个或多个第三数据链路288允许在车辆200的第二前串列桥系统球和坡道组件285、第三马达286和控制单元248之间进行通信。作为非限制性示例，车辆200的一个或多个第三数据链路288可以是一个或多个光纤线缆和/或一个或多个电缆，其使控制单元248与第二后桥差速器离合器组件284的第二后桥系统球和坡道组件285和第三马达286进行光学和/或电气通信。
虽然图3中所示的本公开的实施例示出了马达246、274、286以及球和坡道组件245、273、285与控制单元248进行电气和/或光学通信，但在本公开的范围内，马达246、274、286以及球和坡道组件245、273、285中的一个或多个可以与控制单元248进行无线通信。作为非限制性示例，在马达246、274和/或286、球和坡道组件245、273和/或285以及控制单元248之间的无线通信可以是蓝牙连接、Wi-Fi连接、蜂窝连接和/或无线电波连接。其结果是，在本公开的范围内，马达246、274和/或286、球和坡道组件245、273和/或285中的一个或多个以及控制单元248可以可操作地构造成：发送和/或接收车辆200的离合器组件244、272和/或284的操作所需的数据和/或指令。另外，其结果是，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，马达246、274和/或286、球和坡道组件245、273和/或285以及控制单元248可以可操作地构造成：发送和/或接收用来确定是否已经发生失球或预测何时在球和坡道组件245、273和/或285中的一个或多个内部发生失球所需的数据和/或指令。
此外，虽然图3中所示的本公开的实施例示出了控制单元248与车辆200的车辆总线252进行电气和/或光学通信，但在本公开的范围内，控制单元248可以与车辆总线252进行无线通信。作为非限制性示例，控制单元248和车辆总线252之间的无线通信可以是蓝牙连接、Wi-Fi连接、蜂窝连接和/或无线电波连接。其结果是，在本公开的范围内，控制单元248和车辆总线252可以可操作地构造成：发送和/或用于接收操作车辆200的离合器组件244、272和/或284所需的数据和/或指令。另外，其结果是，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，控制单元248和车辆总线252可以可操作地构造成：发送和/或接收用来确定在球和坡道组件245、273和/或285中的一个或多个内部是否已经发生失球或预测何时发生失球所需的数据和/或指令。
在本公开的范围内并且作为非限制性示例，球和坡道组件245、273和/或285中的一个或多个内部的失球可以使用根据本公开的实施例的失球检测方法来确定。另外，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，球和坡道组件245、273和/或285中的一个或多个可以采用根据本公开的实施例的预测失球状况的方法。
图4是具有带有一个或多个球和坡道组件的一个或多个驱动单元的还有另一车辆300的示意性俯视平面图，其采用根据本公开的实施例的方法对是否发生了失球和/或何时发生失球进行确定。除了以下具体指出的地方以外，图4中所示的车辆300与图2中所示的车辆2相同。如本公开的图4中所示并且作为非限制性示例，车辆300不包括使用驱动地连接到具有一个或多个前桥差速器离合器组件244的前桥系统差速器组件226的至少一部分的分动箱212。
根据本公开的图3中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，变速器输出轴208的与变速器206相对的一端的至少一部分驱动地连接到第二轴256的与后桥系统输入轴258相对的一端的至少一部分。其结果是，根据图4中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，车辆300的第二轴256从变速器输出轴208朝着车辆300的后桥系统216的后桥差速器组件260延伸。
在本公开的范围内并且作为非限制性示例，球和坡道组件273和/或285中的一个或多个内部的失球可以使用根据本公开的实施例的失球检测方法来确定。另外，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，球和坡道组件273和/或285中的一个或多个可以采用根据本公开的实施例的预测失球状况的方法。
图5是根据本公开的实施例的具有带有一个或多个球和坡道组件403的一个或多个离合器组件402的驱动单元组件400的示意性俯视平面图。如本公开的图5中所示并且作为非限制性示例，驱动单元组件400包括小齿轮404，该小齿轮404驱动地连接到差速器组件408的齿圈406并与其啮合。小齿轮轴410的至少一部分旋转地支承在驱动单元组件400的一个或多个小齿轮轴轴承412内部。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，驱动单元组件400的差速器组件408可以是车辆(未示出)的前桥差速器组件、后桥差速器组件、前串列桥差速器组件和/或后串列桥差速器组件。
小齿轮轴410的与小齿轮404相对的一端的至少一部分驱动地连接到旋转动力源(未示出)。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，动力源(未示出)可以是发动机、变速器、分动箱、传动轴、驱动轴、万向接头组件和/或等速接头组件。
差速器壳414驱动地连接到差速器组件408的齿圈406的至少一部分，差速器壳414具有内表面416、外表面418、第一端部部分420和第二端部部分422。差速器壳414的内表面416和外表面418在其中限定中空部分424。差速器齿轮组426配置在差速器壳414的中空部分424的至少一部分内，差速器齿轮组426具有第一侧齿轮428、第二侧齿轮430和一个或多个锥齿轮432，锥齿轮432驱动地并且啮合地与差速器齿轮组426的第一侧齿轮428和第二侧齿轮430接合。
第二桥半轴434与差速器组件408的第二侧齿轮430的至少一部分同轴地延伸，第二桥半轴434具有第一端部部分(未示出)和第二端部部分436。如图5中所示并且作为非限制性示例，第二桥半轴434的第二端部部分436的至少一部分驱动地连接到差速器组件408的第二侧齿轮430的至少一部分。第二桥半轴434的第一端部部分(未示出)的至少一部分驱动地连接到第二轮组件(未示出)的至少一部分。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第二桥半轴434可以是第二前桥半轴、第二后桥半轴、第二前串列桥半轴和/或第二后串列桥半轴。
第二桥半轴434的至少一部分由第二桥半轴轴承438旋转地支承。根据图8中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，第二桥半轴轴承438的至少一部分插设在第二桥半轴434和差速器壳414的第一直径减小部分440之间。差速器壳414的第一直径减小部分440从差速器壳414的第一端部部分420的至少一部分轴向地向外延伸。
第一差速器壳轴承442从差速器壳414的第一直径减小部分440的至少一部分径向地向外配置。如本公开的图5中所示并且作为非限制性示例，第一差速器壳轴承442的至少一部分插设在驱动单元组件400的差速器壳414和外壳446的内表面444之间。驱动单元组件400的第一差速器壳轴承442对差速器壳414的第一端部部分420的至少一部分提供旋转支承。另外，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一差速器壳轴承442还可对差速器壳414提供轴向负载支承，允许差速器壳414在操作时相对于驱动单元组件400的外壳446旋转。
第二差速器壳轴承443插设在驱动单元组件400的差速器壳414的第二直径减小部分445的外表面418和外壳446的内表面444之间。根据图5中所示的本公开的实施例图并且作为非限制性示例，差速器壳414的第二直径减小部分445从差速器壳414的第二端部部分422的至少一部分轴向向外延伸。驱动单元组件400的第二差速器壳轴承443对差速器壳414的第二端部部分422的至少一部分提供旋转支承。另外，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第二差速器壳轴承443还可对差速器壳414提供轴向负载支承，允许差速器壳414在操作时相对于驱动单元组件400的外壳446旋转。
第一桥半轴448与差速器组件408的第一侧齿轮428的至少一部分同轴地延伸，第一桥半轴448具有第一端部部分450、第二端部部分452和中间部分454，该中间部分454插设在第一桥半轴448的第一端部部分450和第二端部部分452之间。如本公开的图5中所示并且作为非限制性示例，第一桥半轴448的第一端部部分450的至少一部分驱动地连接到驱动单元组件400的差速器组件408的第一侧齿轮428的至少一部分。第一桥半轴448的第二端部部分452的至少一部分驱动地连接到第一轮组件(未示出)的至少一部分。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一桥半轴448可以是第一前桥半轴、第一后桥半轴、第一前串列桥半轴和/或第一后串列桥半轴。
驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402驱动地连接到第一桥半轴448的至少一部分以及差速器组件408的差速器壳414。如本公开的图5中所示并且作为非限制性示例，一个或多个离合器组件402具有离合器壳456、离合器鼓458、第一多个离合器板460和第二多个离合器板462。一个或多个离合器组件402的离合器鼓458的至少一部分与差速器壳414和第一桥半轴448的至少一部分同轴地延伸。离合器鼓458具有第一端部部分464、第二端部部分466、内表面468和外表面470，该外表面470在其中限定中空部分472。根据图5中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，离合器鼓458的第一端部部分464的至少一部分一体地连接到差速器壳414的第二端部部分422的至少一部分。
第一推力轴承474插设在离合器鼓458的第一端部部分464和外壳446之间。驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402的第一推力轴承474允许相对旋转，并且减小在离合器鼓458与驱动单元组件400的外壳446之间的总摩擦量。
第一多个离合器板460驱动地连接到一个或多个离合器组件402的离合器鼓458的内表面468的至少一部分。另外，一个或多个离合器组件402的第一多个离合器板460安装到离合器鼓458，从而允许第一多个离合器板460沿离合器鼓458的内表面468轴向地滑动，同时保持驱动地连接到离合器鼓458。
驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402的离合器壳456与第一桥半轴448的至少一部分以及离合器鼓458同轴延伸。如本公开的图5中所示并且作为非限制性示例，一个或多个离合器组件402的离合器壳456的至少一部分配置在离合器鼓458的中空部分472内部。径向延伸部分478从一个或多个离合器组件402的离合器壳456的内表面480的至少一部分径向向内延伸。径向延伸部分478的与离合器壳456相对的一端驱动地连接到驱动单元组件400的第一桥半轴448的中间部分454的至少一部分。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，离合器壳456的径向延伸部分478可以通过使用一个或多个机械紧固件、一种或多种粘合剂、一个或多个焊接、花键连接和/或螺纹连接来连接到第一桥半轴448的至少一部分。
第二多个离合器板462驱动地连接到一个或多个离合器组件402的离合器壳456的外表面482的至少一部分。另外，一个或多个离合器组件462的第二多个离合器板462安装到离合器壳456，从而允许第二多个离合器板462沿离合器壳456的外表面482轴向地滑动，同时保持驱动地连接到离合器壳456。如本公开的图5中所示并且作为非限制性示例，一个或多个离合器组件402的第二多个离合器板462与第一多个离合器板460交错布置。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个离合器组件402还可包括使用一个或多个偏置构件(未示出)，所述偏置构件插设在第一多个离合器板460和第二多个离合器板462中的一个或多个之间。
驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402的一个或多个球和坡道组件403从离合器鼓458和离合器壳456离合器壳456的至少一部分轴向外配置。一个或多个球和坡道组件403可选择性地与一个或多个离合器组件402的第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462接合。根据图5中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，一个或多个球和坡道组件403包括第一板486、第二板488和一个或多个球490，一个或多个球490插设在第一板486和第二板488之间。
一个或多个球和坡道组件403的第一板486抵抗施加到其上的轴向力，由此允许第二板488朝着驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402的第一多个离合器板460和第二多个离合器板462轴向平移。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个球和坡道组件403的第一板486可以是可旋转的、不可旋转并且整体地连接到外壳446的至少一部分、或者是不可旋转并且形成驱动单元组件400的外壳446的一部分。另外，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个球和坡道组件403的第一板486可以是压力板。
轴承492插设在一个或多个球和坡道组件403的第二板488与第一板486之间，或插设在第二板488与驱动单元组件400的外壳446之间。轴承492允许驱动单元组件400的第二板488和第一板486和/或外壳446在操作时相对旋转。
如本公开的图5中所示并且作为非限制性示例，一个或多个球和坡道组件403的第二板488具有内表面494、外表面496、第一侧498和第二侧500。多个致动板齿502沿着一个或多个球和坡道组件403的第二板488的外表面496的至少一部分周向地延伸。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个球和坡道组件403的第二板488可以是致动板。
一个或多个球和坡道组件403的一个或多个球490中的一个或多个的至少一部分配置在第一板486中的一个或多个第一板槽501和第二板488中的一个或多个第二板槽503内。驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403的第一板486中的一个或多个第一板槽501与第二板488中的一个或多个第二板槽503互补。另外，一个或多个第二板槽503位于第二板488的第二侧500中，并且一个或多个第一板槽501位于一个或多个球和坡道组件403的第一板486的面向第二板488的一侧此外，一个或多个第一板槽501以及一个或多个第二板槽503具有可变的深度，使得当第二板488旋转时，第二板488远离第一板486，朝着驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402的第一多个离合器板460和第二多个离合器板462轴向平移。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一板486和第二板488中的一个或多个第一板槽501和第二板槽503可以沿着一个或多个球和坡道组件403的第一板486和第二板488的理论中心以一个或多个固定或可变的半径来配置。
第二推力轴承504插设在第二板488与一个或多个离合器组件402的第一多个离合器板460以及第二多个离合器板462之间。驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402的第二推力轴承504允许相对旋转，并且减小第二板488与一个或多个离合器组件402的第一多个离合器板460以及第二多个离合器板462之间的总摩擦量。在操作时，第二板488会把第二推力轴承504轴向地朝着第一多个离合器板460和第二多个离合器板462平移，直到第二推力轴承504的至少一部分与第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462的至少一部分直接接触。一旦第二推力轴承504与第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462直接接触，来自第二板488的力将经由第二推力轴承504传递到第一多个离合器板460和第二多个离合器板462。这就允许驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402精确地控制由发动机(未示出)传递到车辆(未示出)的轮组件(未示出)的扭矩量。
一个或多个马达506和一个或多个齿轮组508从一个或多个球和坡道组件403的第二板488的至少一部分径向向外配置。马达输出轴510驱动地连接到驱动单元组件400的一个或多个马达506的至少一部分。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个马达506可以是电动马达、致动器、线性致动器、气动致动器、液压致动器、机电致动器、电磁致动器和/或能够将一定量的能量转换成机械能的任何其它类型的马达。
马达输出轴510的与一个或多个马达506相对的一端的至少一部分驱动地连接到一个或多个齿轮组508的第一齿轮512的至少一部分。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，第一齿轮512可以通过使用一个或多个机械紧固件、一种或多种粘合剂、一个或多个焊接、花键连接和/或螺纹连接来连接到马达输出轴510的至少一部分。
一个或多个齿轮组508的第二或中间齿轮514驱动地连接到一个或多个齿轮组508的第一齿轮512的至少一部分并且从其径向向内配置。多个第二齿轮齿518从第二或中间齿轮514的外表面516的至少一部分周向延伸。第二或中间齿轮514的多个第二齿轮齿518与从第一齿轮512的外表面522的至少一部分周向延伸的多个第一齿轮齿520互补并啮合。
齿轮轴526驱动地连接到第二或中间齿轮514的内表面524的至少一部分。一个或多个齿轮组508的齿轮轴526的至少一部分由支承轴528旋转地支承。如本公开的图5中所示并且作为非限制性示例，支承轴528从驱动单元组件400的外壳446的内表面530的至少一部分轴向向内延伸。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，支承轴528的至少一部分可以通过使用一个或多个机械紧固件、一个或多个焊接、一种或多种粘合剂和/或通过使用螺纹连接而一体地连接到外壳446的内表面530的至少一部分上。另外，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，支承轴528可以一体地形成为驱动单元组件400的外壳456的内表面530的一部分。
如本公开的图5中所示并且作为非限制性示例，第三齿轮532的至少一部分驱动地连接到齿轮轴526的与一个或多个齿轮组508的第二或中间齿轮514相对的一端的至少一部分。多个第三齿轮齿536沿着第三齿轮532的外表面534的至少一部分周向延伸。第三齿轮532的多个第三齿轮齿536与一个或多个球和坡道组件403的第二板488的多个致动板齿502互补并且啮合。其结果是，第三齿轮532将一个或多个马达506驱动地连接到驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403的第二板488。
根据图5中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，驱动单元组件400的一个或多个马达506还可包括使用一个或多个第一传感器538。一个或多个马达506的一个或多个第一传感器538从马达输出轴510的至少一部分的径向向外配置，并且被可操作地构造成检测和/或确定马达输出轴510的位置。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个马达506的一个或多个第一传感器538可以是一个或多个霍尔效应传感器、一个或多个霍尔传感器、一个或多个旋转编码器、一个或多个接近传感器、一个或多个电容式位移传感器、和/或能够检测和/或确定驱动单元组件400的马达输出轴510的位置的任何其它类型的传感器。
一个或多个马达506以及一个或多个马达506中的一个或多个第一传感器538经由一个或多个马达数据链路542与一个或多个控制单元540进行通信。一个或多个马达数据链路542允许一个或多个马达506与一个或多个控制单元540之间的通信。另外，一个或多个马达数据链路542允许一个或多个马达506的一个或多个第一传感器538与一个或多个控制单元540之间的通信。作为非限制性示例，一个或多个马达数据链路542可以是一个或多个光纤线缆和/或一个或多个电缆，其使一个或多个控制单元540与一个或多个马达506以及一个或多个马达506的一个或多个第一传感器538进行光学和/或电气通信。
如本公开的图5中所示并且作为非限制性示例，一个或多个控制单元540还可以包括使用一个或多个第二传感器544和/或一个或多个数据处理器546。一个或多个控制单元540的一个或多个第二传感器544可操作地构造成检测和/或确定供给到驱动单元组件400的马达502的电流量。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个马达540的一个或多个第二传感器544可以是一个或多个霍尔效应电流传感器、一个或多个霍尔电流传感器、一个或多个电阻器、和/或能够检测和/或确定向一个或多个马达506供电的一个或多个电线中的电流量的任何其它类型的传感器。
一个或多个控制单元540的一个或多个数据处理器546可操作地构造成收集和/或分析由一个或多个第一传感器538和第二传感器544收集的数据，从而确定在驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部是否发生了失球。另外，一个或多个控制单元540的一个或多个数据处理器546可操作地构造成收集和/或分析由一个或多个第一传感器538和第二传感器544收集的数据，从而预测何时在驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部发生失球。因此，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个控制单元540可以可操作地构造成确定和/或预测驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部的失球状况。
根据图5中示出的本公开的实施例并且作为非限制性示例，一个或多个控制单元540可以经由一个或多个控制单元数据链路550与车辆总线548进行通信。一个或多个控制单元数据链路550允许一个或多个控制单元540与车辆总线550之间的通信。另外，一个或多个控制单元数据链路550允许一个或多个马达506的一个或多个第一传感器538与一个或多个控制单元540以及车辆总线548之间的通信。作为非限制性示例，一个或多个控制单元数据链路550可以是一个或多个光纤线缆和/或一个或多个电缆，其使车辆总线548与一个或多个控制单元540、一个或多个控制单元540的一个或多个第二传感器544以及一个或多个马达506的一个或多个第一传感器538进行光学和/或电气通信。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，车辆总线548可以是CAN总线或符合SAE J-1939标准的CAN总线。
如本公开的图5中所示并且作为非限制性示例，车辆总线548还可以包括使用一个或多个数据处理器552，其可操作地构造成收集和/或分析从一个或多个第一传感器438和第二传感器444收集的数据，以便确定在驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部是否发生了失球。如本公开的图5中所示并且作为非限制性示例，车辆总线548还可以包括使用一个或多个数据处理器552，其可操作地构造成收集和/或分析从一个或多个第一传感器438和第二传感器444收集的数据，从而预测何时在驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部发生失球。因此，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个车辆总线548可以可操作地构造成确定和/或预测驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部的失球状况。因此，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，可以使用一个或多个控制单元540和/或车辆总线548来确定和/或预测驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部的失球状况。
虽然图5中所示的本公开的实施例将一个或多个马达506和一个或多个第一传感器538示出为与一个或多个控制单元540进行电气和/或光学通信，但在本公开的范围内，一个或多个马达506和一个或多个第一传感器538可以与一个或多个控制单元540进行无线通信。作为非限制性示例，一个或多个马达506与一个或多个第一传感器538以及一个或多个控制单元540之间的无线通信可以是蓝牙连接、Wi-Fi连接、蜂窝连接和/或无线电波连接。其结果是，在本公开的范围内，一个或多个马达506、一个或多个第一传感器538以及一个或多个控制单元540可以可操作地构造成：发送和/或接收操作驱动单元400的一个或多个离合器组件402所需的数据和/或指令。另外，因此，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个马达506、一个或多个第一传感器538以及一个或多个控制单元540可以可操作地构造成：发送和/或接收用来确定和/或预测驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部的失球状况所需的数据和/或指令。
此外，虽然图5中所示的本公开的实施例示出了一个或多个控制单元540与车辆总线548进行电气和/或光学通信，但在本公开的范围内，一个或多个控制单元540、一个或多个马达506、一个或多个第一传感器538以及一个或多个第二传感器544可以与车辆总线548进行无线通信。作为非限制性示例，一个或多个马达506、一个或多个第一传感器538以及一个或多个第二传感器544与车辆总线548之间的无线通信可以是蓝牙连接、Wi-Fi连接、蜂窝连接和/或无线电波连接。其结果是，在本公开的范围内，一个或多个控制单元540、一个或多个马达506、一个或多个第一传感器538、一个或多个第二传感器544和/或车辆总线548可以可操作地构造成发送和/或接收操作一个或多个离合器组件402所需的数据和/或指令。另外，因此，在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个控制单元540和/或车辆总线548可以可操作地构造成：发送和/或接收用来确定和/或预测驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部的失球状况所需的数据和/或指令。
图6至图8示出了根据本公开的实施例的确定驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部的失球状况的方法。如前所述，使用一个或多个离合器组件402的一个或多个球和坡道组件403，从而将一个或多个马达506的旋转运动转换成轴向运动，该轴向运动会将可变大小的力施加到一个或多个离合器组件402的多个第一离合器板460和第二离合器板462上。另外，如前所述，驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402用于通过一个或多个球和坡道组件403将可变大小的力施加到第一多个离合器板460和第二多个离合器板462上来精确地控制从发动机(未示出)传递到车辆(未示出)的一个或多个轮组件(未示出)的扭矩量。
为了使一个或多个球和坡道组件403将可变大小的力施加到第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上，一个或多个马达506选择性地带动马达输出轴510旋转，马达输出轴510驱动一个或多个齿轮组508，齿轮组508又选择性地带动一个或多个球和坡道组件403的第一板486和/或第二板488旋转。当一个或多个球和坡道组件403的第一板486和/或第二板488旋转时，一个或多个球490从它们的原始位置或袋(未示出)沿着第一板486和第二板488中的一个或多个第一板槽501和第二板槽503的更新斜面(update slope)平移。当一个或多个球490沿着第一板486和第二板488的一个或多个第一板槽501和第二板槽503行进时，随着第二板488和第二推力轴承504朝着一个或多个离合器组件402的第一多个离合器板460和第二多个离合器板462轴向地平移，第一板486和第二板488之间的间隙增大。一旦第二推力轴承504与第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462的至少一部分直接接触，则一个或多个球和坡道组件403以及一个或多个马达506开始将可变大小的力施加到一个或多个离合器组件402上，由此为驱动单元组件400提供所需的量的离合器扭矩或扭矩矢量化能力。
当一个或多个球和坡道组件403的一个或多个球490沿着第一板486和第二板488的一个或多个第一板槽501和第二板槽503的斜面行进时，一个或多个球490中的一个或多个可能失去其期望的位置并且朝着它们的原始位置(未示出)沿着一个或多个第一板槽501和第二板槽503的斜面向下回落。这种位置的失去被称为失球状况，由此减少和/或完全消除一个或多个离合器组件402向驱动单元组件400提供所需量的扭矩矢量化能力的能力。因此，应当理解，当一个或多个球和坡道组件403经历失球状况时，一个或多个球490中的一个或多个朝着它们的原始位置(未示出)沿着第一板486和第二板488的一个或多个第一板槽501和第二板槽503的斜面向下平移。
为了识别或确定驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部的失球状况602的发生，运行检测失球状况的方法600。如本公开的图6中所示并且作为非限制性示例，检测失球状况的方法600首先包括数据收集步骤604。作为数据收集步骤604的一部分，由驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402的一个或多个马达506运行一个或多个致动轮廓(actuation profile)606。在一个或多个致动轮廓606的运行期间，一个或多个马达506运行一个或多个循环，以使一个或多个球和坡道组件403将可变大小的力施加到驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402的第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上。
当一个或多个致动轮廓606运行时，一个或多个第一传感器538和第二传感器544测量一个或多个预定的参数或变量608。如本公开的图6中所示并且作为非限制性示例，在检测失球状况的方法600的测量一个或多个预定参数的步骤608中，当一个或多个致动轮廓606正在运行时，一个或多个第二传感器544可连续地或以预定间隔测量由一个或多个马达506使用的电流量610。另外，在测量一个或多个预定的参数或变量的步骤608期间，当一个或多个致动轮廓606正在运行时，一个或多个第一传感器538可连续地或以预定间隔测量马达输出轴510的位置612。
一旦通过一个或多个第一传感器538和第二传感器544测量了一个或多个预定的参数或变量608，就将一个或多个预定的参数或变量608发送614到一个或多个控制单元540中的一个或多个数据缓冲区616。一个或多个控制单元540的一个或多个数据缓冲区616是物理存储器存储的区域，其用于在数据收集步骤604期间临时存储一个或多个预定的参数或变量608，同时一个或多个预定的参数或变量在车辆(未示出)的一个或多个控制单元540和/或车辆总线548之中从一个位置转移到另一个位置。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，在数据收集步骤604期间收集的数据可以由一个或多个控制单元540和/或车辆总线548的一个或多个数据处理器546和/或552接收，以用于根据本文所述的检测失球状况的方法600进行分析。
根据本公开的实施例并且作为非限制性示例，检测失球状况的方法600还可包括对通过一个或多个第一传感器538和第二传感器544测量608的一个或多个预定的参数或变量进行平均618的步骤。这将提供在一个或多个致动轮廓606运行期间所测得的一个或多个预定的参数608的平均值，由此对驱动单元400的一个或多个离合器组件402提供平均轮廓。
在数据收集步骤604已经完成之后，产生620一个或多个马达电流相对于马达输出轴位置的绘图，从而使用一个或多个马达506为一个或多个球和坡道组件403提供力相对于位置行为的关系。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，在数据收集步骤604期间收集的数据可以由一个或多个控制单元540和/或车辆总线548的一个或多个数据处理器548和/或552接收和分析。本公开的图7提供了根据本文所述的检测失球状况的方法600产生的示例性马达电流相对于马达输出轴位置的绘图621的图形表示。如本公开的图7中所示并且作为非限制性示例，在检测失球状况的方法600的数据收集步骤604期间收集的数据产生了一个或多个特征曲线622。一个或多个马达电流相对于马达输出轴位置的绘图621的一个或多个特征曲线622限定了用于驱动单元400的一个或多个马达506以及一个或多个球和坡道组件403的理想操作条件。
在驱动单元组件400的整个操作中，一个或多个第一传感器538连续地或以预定间隔测量一个或多个马达506的马达输出轴510的位置。另外，控制单元540的一个或多个第二传感器544连续地或以预定间隔测量一个或多个球和坡道组件403的一个或多个马达506正在使用的电流量。然后将收集的数据作为一个或多个曲线623绘制在一个或多个马达电流相对于马达输出轴位置曲线图621上，以用于根据本文所述的检测失球状况的方法600进行分析。
通过参考本公开的图7并且作为非限制性示例可以看出，一个或多个球和坡道组件403处于其原始位置624，通过一个或多个马达506的马达输出轴510实现该位置所需的电流量处于其最低值。一旦一个或多个球和坡道组件403到达用于一个或多个离合器组件402的接触点626，实现一个或多个球和坡道组件403的每一个位置所需的电流量就会增加。应当理解，在接触点626处，一个或多个球和坡道组件403和/或第二推力轴承504开始将一定量的力施加到驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402的第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上。
在原始位置624和接触点626之间的区域628中，一个或多个球和坡道组件403的一个或多个球490沿一个或多个第一板槽501和第二板槽503的倾斜度向上平移，由此使第二板488朝着第一多个离合器板460和第二多个离合器板462轴向地平移。由于在该区域中，一个或多个球和坡道组件403和/或第二推力轴承504没有将一定量的力施加到一个或多个离合器组件402的第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上，实现这些位置所需的电流量基本相同。
当一个或多个马达506的马达输出轴510处于本公开的图7中所示的位置630时并且作为非限制性示例，一个或多个球和坡道组件403和/或第二推力轴承504将预定的最大量的力施加到一个或多个离合器组件402的第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上。在图7中所示的位置630处并且作为非限制性示例，实现一个或多个马达506的马达输出轴510的该位置所需的电流量处于其最大值。
在图7中所示的接触点626与位置630之间的区域632中并且作为非限制性示例，一个或多个球和坡道组件403和/或第二推力轴承504将增加的量的力施加到一个或多个离合器组件402的第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上。因此，应当理解，当一个或多个球和坡道组件403和/或第二推力轴承504施加的力的大小增加时，实现一个或多个马达506的马达输出轴510的那些位置所需的电流量呈指数级地增加。
一旦通过一个或多个第一传感器538和第二传感器544测量了一个或多个预定参数608，就确定了的力的大小634。确定的力的大小634涉及到在一个或多个致动轮廓606的运行期间一个或多个球和坡道组件403施加到一个或多个离合器组件402的第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上的力的大小。根据本公开的实施例并且作为非限制性示例，通过采用在一个或多个致动轮廓606的运行期间测得的马达电流610和马达输出轴位置612的数据来确定由一个或多个球和坡道组件403施加到一个或多个离合器组件402上的力的大小634。在一个或多个致动轮廓606的运行期间，由驱动单元组件400的一个或多个马达506产生的扭矩Tm的量与由一个或多个马达506使用的电流Am的量成比例。其结果是，由一个或多个马达506产生的扭矩量Tm可以由以下公式确定：
Tm＝Am﹡CTm
其中CTm是驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403的一个或多个马达506的马达扭矩常数。然后可以基于一个或多个球和坡道组件402的第一板486和/或第二板488的一个或多个角度θ1、一个或多个球和坡道组件403内的一定量的内部摩擦、用于一个或多个齿轮组508的齿轮比X以及确定的扭矩量Tm来确定由一个或多个球和坡道组件403施加的力FBR的大小。其结果是，可以通过以下公式确定力FBR的大小634：
FBR＝θ1﹡X﹡Tm
其中一个或多个角度θ1涉及到一个或多个马达506使第一板486和/或第二板488远离其原始位置(未示出)旋转的旋转角度。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，可以使用一个或多个控制单元540和/或车辆总线548的一个或多个数据处理器546和/或552中的一个或多个来确定由一个或多个球和坡道组件403施加到一个或多个离合器组件402上的力的大小634。
当一个或多个球和坡道组件403经历失球状况602时，实现给定位置所需的电流量减小。在本公开的图8中可以看到一个或多个马达506为实现马达输出轴510的期望位置所需的电流量的减少。本公开的图8提供了根据本文所述的检测失球状况的方法600产生的示例性马达电流相对于马达输出轴位置的绘图636的图形表示。如通过参考本公开的图8并且作为非限制性示例可以看出，马达电流相对于马达输出轴位置的绘图636包括一个或多个第一曲线638和一个或多个第二曲线640。马达电流相对于马达输出轴位置的绘图636的一个或多个第一曲线638以图形方式示出了在正常操作中并且没有经历失球状况602的一个或多个球和坡道组件403。马达电流相对于马达输出轴位置的绘图636的一个或多个第二曲线638以图形方式示出了经历一个或多个失球状况602的一个或多个球和坡道组件403。通过参考本公开的图8并且作为非限制性示例可以看出，在失球状况602发生期间，实现马达输出轴510的期望位置所需的电流量减少。
虽然电流的减小可以是一个或多个球和坡道组件403内部发生失球状况602的指示，但仅仅这一点不足以提供关于失球状况602是否实际上发生的肯定确定。实际上，需要考虑诸如但不限于速度和加速度对一个或多个马达506使用的电流量的影响之类的额外的考虑。否则，可能并且将会发生误报失球状况。例如，当一个或多个马达506正在加速时，它可以掩盖驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部的失球状况602的发生或阻止该失球状况602的检测。其结果是，应当理解，一个或多个马达506仅在马达输出轴510的给定位置处抽取的电流量将不会提供关于失球状况602是否已经实际上发生的肯定确定。
在确定力的大小634之后，执行检查失球状况的步骤642。在失球状况检查步骤642期间，一个或多个控制单元540和/或车辆总线548连续地或以预定间隔来监控由一个或多个球和坡道组件403施加到第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上的力的大小634。另外，在失球状况检查步骤642期间，一个或多个控制单元540和/或车辆总线548连续地或以预定间隔来监控由一个或多个球和坡道组件403施加到第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上的力的大小634。如果力/位置请求的量或扭矩/位置请求的量超过预定阈值，则运行一个或多个检查644，以便防止错误识别驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部的失球状况。
一旦产生了一个或多个马达电流相对于马达输出轴位置的绘图621，就执行比较步骤646。在比较步骤646期间，针对马达电流相对于马达输出轴位置的绘图621的一个或多个曲线623的测得的马达电流量610和/或确定的力的大小632与先前产生的一个或多个特征曲线622比较。如果针对一个或多个曲线623的测得的电流量610小于在一个或多个特征曲线622内针对给定马达输出轴位置的确定的特征电流量，则执行时间点错误检查648。在时间点错误检查648期间，对测得的马达电流量610和/或确定的力的大小632连续监控预定的时间量t。如果针对一个或多个曲线623的测得的电流量610保持低于在时间t之后针对在一个或多个特征曲线622内的给定马达输出轴位置确定的特征电流量，则电流的下降可能是由于失球状况602的发生而不是简单地由于控制动作或测量噪声引起的电流的瞬间下降。这有助于减少或消除误报失球状况识别，进而有助于改善驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402的整体寿命、耐用性和操作效率。
一旦已经执行了时间点错误检查648，就在一个或多个控制单元540和/或车辆总线548内部发出标志650，将失球指示器从“0”切换到“1”。当失球指示器具有“0”值时，其指示在驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部没有发生失球状况。当失球指示器具有“1”值时，指示的是在驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部已经检测到潜在的失球。一个或多个控制单元540和/或车辆总线548然后将连续监控失球指示器发出“1”值的持续时间或时间量652。另外，一个或多个控制单元540和/或车辆总线548将确定在预定的时间量652内失球指示器发出“1”值的次数。如果“1”值的持续时间或“1”值的数量超过预定的量，则已经识别或确定了失球状况602并且失球指示器将保持在“1”值，直到成功地重新捕获一个或多个球490。该最终检查有助于滤除可能由于控制动作和测量噪声而发生的发送潜在的误报潜在失球标志650。这进一步有助于减少或消除误报失球状况识别，进而有助于改善驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402的整体寿命、耐用性和操作效率。
在已经识别出失球状况602之后，运行一个或多个球重新捕获程序654。作为非限制性示例，运行的一个或多个球重新捕获程序654包括将一个或多个第一板槽501和第二板槽503的原始位置或凹穴彼此对准。一旦对准，一个或多个球490将能够返回其原始位置，允许一个或多个球和坡道组件403的正常操作。
图9和图10示出了预测何时将发生失球状况的方法700，从而防止在驱动单元组件400的一个或多个球和坡道组件403内部发生失球状况602。如本公开的图9中所示并且作为非限制性示例，预测何时将发生失球状况的方法首先包括数据收集步骤702。作为数据收集步骤702的一部分，由驱动单元组件400的一个或多个离合器组件402的一个或多个马达506运行一个或多个致动轮廓704。预测何时将发生失球状况的方法的一个或多个致动轮廓704被定义为一个或多个球和坡道组件403的第一板486和/或第二板488从其原始位置(未示出)直到它们返回其原始位置(未示出)的总运动。根据本公开的实施例并且作为非限制性示例，第一板486和第二板488的原始位置(未示出)是其中一个或多个第一板槽501和第二板槽503的球凹穴701、703彼此对齐的第一板486和第二板488的位置。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，在一个或多个致动轮廓704的运行期间，一个或多个马达506可以运行一个或多个循环，以使一个或多个球和坡道组件403将可变大小的力施加到第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上。
当一个或多个致动轮廓704运行时，一个或多个第一传感器538测量一个或多个预定的参数或变量706。如本公开的图9中所示并且作为非限制性示例，在测量一个或多个预定参数的步骤706中，当一个或多个致动轮廓704正在运行时，一个或多个第一传感器538测量一个或多个马达506的马达输出轴510的位置708。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，一个或多个第一传感器538可以连续地或以预定间隔，贯穿一个或多个致动轮廓运行704测量一个或多个马达506的马达输出轴510的位置708。通过测量一个或多个马达506的马达输出轴510的位置708，可以确定在一个或多个致动轮廓的运行704期间第一板486和/或第二板488行进的总距离。
一旦通过一个或多个第一传感器538和第二传感器544测量了一个或多个预定的参数或变量706，就将一个或多个预定的参数或变量608发送614到一个或多个控制单元540中的一个或多个数据缓冲区616。一个或多个控制单元540的一个或多个数据缓冲区616是物理存储器存储的区域，其用于在数据收集步骤604期间临时存储一个或多个预定的参数或变量608，同时一个或多个预定的参数或变量在车辆(未示出)的一个或多个控制单元540和/或车辆总线548之中从一个位置转移到另一个位置。
一旦通过一个或多个第一传感器538测量了一个或多个预定的参数或变量706，就将一个或多个预定的参数或变量706发送710到一个或多个控制单元540中的一个或多个数据缓冲区616。
根据图9中所示的本公开的实施例并且作为非限制性示例，预测何时将发生失球状况的方法700还可以包括对通过一个或多个第一传感器538测量706的一个或多个预定参数或变量求平均712的步骤。这将提供在一个或多个致动轮廓704运行期间测量706的一个或多个预定的参数的平均值，由此对一个或多个离合器组件402提供平均轮廓。
在测量了一个或多个预定参数或变量706之后，马达输出轴位置数据708由一个或多个控制单元540和/或车辆总线548的一个或多个数据处理器546和/或552接收和分析。一旦测得的马达输出轴位置数据708已被一个或多个数据处理器546和/或552接收，则为由一个或多个球和坡道组件403运行的一个或多个致动轮廓704中的每一个来集成测得的马达输出轴位置数据708。
预测何时将发生失球状况的方法700进一步包括：识别一个或多个球和坡道组件403的第一板486中的一个或多个第一板槽501内的多个区域的步骤716。如在本公开的图10中最佳地看到并且作为非限制性示例，第一板486的一个或多个第一板槽501内的多个区域718沿着一个或多个第一板槽501的长度配置。被识别的多个区域718的每一个具上边界和下边界，上边界和下边界限定了一个或多个第一板凹槽501的进入多个区域718中的一个的入口和从多个区域718中的一个离开的出口。
根据本公开的实施例并且作为非限制性示例，被识别716的多个区域718表示基于马达输出轴510的位置固定的一个或多个第一板槽501的不同的实际和预限定的区段。根据本公开的替代实施例并且作为非限制性示例，被识别716的多个区域718不是如此预限定的区段，即，根据将一个或多个球490置于被识别716的多个区域718的特定区域内所需的马达输出轴510的位置来固定的区段。相反，根据本公开的该实施例，被识别716的多个区域718取决于材料公差、驱动单元组件400的温度条件、驱动单元组件400内部的各种部件的磨损量、驱动单元组件400的部件的材料和/或一个或多个马达506的特性。其结果是，应当理解，被识别716的多个区域718可以随着时间的推移而针对一个或多个第一板槽501来改变，或者一个驱动单元组件的多个区域718可以不同于另一个的。
如本公开的图9中所示并且作为非限制性示例，预测何时将发生失球状况的方法700进一步包括：识别一个或多个球和坡道组件403的第二板488中的一个或多个第二板槽503内的多个区域的步骤720。如在本公开的图10中最佳地看到并且作为非限制性示例，第二板488的一个或多个第二板槽503内的多个区域722沿着一个或多个第二板槽503的长度配置。被识别的多个区域722中的每一个具上边界和下边界，该上边界和下边界限定了一个或多个第二板凹槽503的进入多个区域722中的一个的入口和从多个区域722中的一个离开的出口。
根据本公开的实施例并且作为非限制性示例，被识别720的多个区域722表示基于马达输出轴510的位置而固定的一个或多个第二板槽503的不同的实际和预限定的区段。根据本公开的替代实施例并且作为非限制性示例，被识别720的多个区域722不是根据将一个或多个球490置于被识别720的多个区域722的特定区域内所需的马达输出轴510的位置来固定的预限定的区段。相反，根据本公开的该实施例，被识别720的多个区域722取决于材料公差、驱动单元组件400的温度条件、驱动单元组件400内部的各种部件的磨损量、驱动单元组件400的部件的材料和/或一个或多个马达506的特性。其结果是，应当理解，被识别720的多个区域722可以随着时间的推移而针对一个或多个第二板槽503来改变，或者一个驱动单元组件的多个区域722可以不同于另一个的。
一旦第一板486和第二板488内部的多个区域718、722已被识别716、720，则确定724一个或多个球490在多个区域718、722中的每一个内部行进的距离量。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，可以基于测量708的马达输出轴510的位置、由一个或多个球和坡道组件403施加的力FBR的大小和/或第一板486和/或第二板488的角度θ1来确定一个或多个球490行进的位置并因此确定行进距离。在被识别716、720的多个区域718、722中的每一个内部行进的距离724不仅仅取决于进入和离开给定区域。在该步骤中，被识别716、720的多个区域718、722中的每一个内部的一个或多个球490的方向的每一个变化均被计入确定724的行进的总距离。
在已经确定724的多个区域718、722中的每一个内部行进的距离的量之后，将一个或多个权重因子施加726到在第一板486和第二板488的一个或多个第一板槽501和第二板槽503中被识别716、720的多个区域718、722中的每一个内行进的距离的量。施加到被识别716、720的多个区域718、722中的每一个的权重因子取决于一个或多个球和坡道组件403将在被识别716、720的特定区域内施加到第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上的力FBR的量。应当理解，测量708的马达输出轴510的位置越高，一个或多个球490沿着一个或多个第一板槽501和第二板槽503的倾斜的长度配置得越远，并且由一个或多个球和坡道组件403施加到第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上的力FBR的量就越大。
根据本公开的实施例并且作为非限制性示例，对应于施加到第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上的更大的力FBR的被识别716、720的多个区域718、722的区域在失球状况发生时只有较小的影响，并且因此加权较少。对应于施加到第一多个离合器板460和/或第二多个离合器板462上的更小的力FBR的被识别716、720的多个区域718、722的区域在失球状况发生时有较大的影响，并且因此加权较多。其结果是，应当理解，当一个或多个球490沿着第一板486和第二板488的一个或多个第一板槽501和第二板槽503的倾斜度向上行进时，应用于被识别716、720的多个区域718、722中的每一个的加权平均值减小。以相同的方式，当一个或多个球490沿着第一板486和第二板488的一个或多个第一板槽501和第二板槽503的倾斜度向下行进时，应用于被识别716、720的多个区域720、722中的每一个的加权平均值增加。因此，应当理解，在一个或多个第一板槽501和第二板槽503的低力FBR区域内，确定724的行进距离的量越大，对球预测何时发生的预测方法700的影响越大。
如本公开的图9中所示并且作为非限制性示例，预测何时将发生失球状况的方法700进一步包括：对于一个或多个致动轮廓运行704中的每一个，以加权的方式连续地累积和/或监控在被识别716、720的多个区域718、722的每一个内由一个或多个球490行进的总距离的步骤。然后将确定的这些累积的加权的行进距离量728与预定阈值730进行比较。在本公开的范围内并且作为非限制性示例，预定阈值730表示在给定致动轮廓运行704内，由一个或多个球和坡道组件403的一个或多个球490行进的总行程量的限制值。
然后将与预定阈值730相比的确定的加权的行进距离的累积728的量缩放到预定范围732。根据本公开的实施例并且作为非限制性示例，预定范围732可以从大约0到大约100，其可以被视作为大约0％到大约100％的百分比。确定的累积的加权行程728的量越接近预定阈值730，缩放值732越高。确定728的累积的加权行程的量距离预定阈值730越远，缩放值732越低。根据本公开的实施例并且作为非限制性示例，若任何累积的加权距离行程728被确定为缩放732超过100％，将不被累积728、加权726或被发出而由一个或多个数据处理器546和/或552分析。
一旦确定的累计728的加权行进距离已经与预定阈值进行比较730并且被缩放到预定范围732，则执行预测是否将发生失球状况的步骤734。如果缩放到确定的预定范围732是低的，例如从大约0％到大约30％，那么失球状况发生的可能性很低，并且不触发失球状况指示器值“1”。然而，如果缩放到确定的预定范围732是高的，例如从大约80％到大约100％，那么失球状况发生的可能性很高，并且触发失球状况指示器值“1”。
当本文所述的预测何时失球状况的方法700已经预测734失球状况的发生是高并且失球指示器值“1”已经被触发时，运行一个或多个球重新捕获程序736。作为非限制性示例，运行的一个或多个球重新捕获程序736包括：将一个或多个第一板槽501和第二板槽503的原始位置或凹穴701、703彼此对准。一旦对准，一个或多个球490将能够返回其原始位置，允许一个或多个球和坡道组件403的正常操作。在成功完成球重新捕获736后，将失球指示值设回“0”，确定728的累计的加权行驶距离被设回零，并且预测失球状况的方法700重新开始。其结果是，本文所述的预测何时失球状况的方法700使一个或多个球和坡道组件403能防止发生失球状况。这有助于通过减少或消除在操作时在一个或多个球和坡道组件403内部发生的失球状况的数量来提高驱动单元组件400的整体操作效率。另外，这有助于减少或消除失球状况的数量，改善驱动单元组件400的整体操作，从而提高由一个或多个球和坡道组件403施加到第一多个离合器板486和/或第二多个离合器板488上的力的大小的总体准确度和持续时间。
在本公开的范围内，根据本公开的实施例，本文描述和示出的本公开的各种实施例可以彼此组合以产生确定失球状况发生的方法和/或预测何时将发生失球状况的方法。另外，在本公开的范围内，根据本公开的实施例，本文描述的驱动单元组件的各种实施例可以组合以便提供使用失球状况的驱动单元组件和/或预测何时将发生失球状况的方法。
根据专利法的规定，已经通过被认为代表了较佳实施例的内容对本发明做了描述。然而，应当注意的是，本发明能够以除了具体所示和所述以外的其它方式实践而不偏离本发明的精神或范围。

Claims (16)

1.一种检测失球状况的方法，包括：
提供驱动单元组件，其中所述驱动单元组件包括一个或多个离合器组件、一个或多个球和坡道组件以及带有马达输出轴的一个或多个马达，所述马达输出轴驱动地连接到所述一个或多个球和坡道组件的至少一部分；
其特征在于，用所述一个或多个马达运行一个或多个致动轮廓；
测量在所述一个或多个致动轮廓运行期间由所述一个或多个马达使用的马达电流量；
测量在所述一个或多个致动轮廓运行期间所述一个或多个马达的所述马达输出轴位置；
产生一个或多个马达电流相对于马达输出轴位置的图，所述图具有基于在所述一个或多个致动轮廓的运行期间测得的所述马达电流量和测得的所述马达输出轴的所述位置的一个或多个特征曲线；
将针对所述一个或多个致动轮廓中的一个或多个的测得的所述马达电流量和测得的所述马达输出轴位置与所述一个或多个产生的特征曲线比较；
基于将针对所述一个或多个致动轮廓中的一个或多个的测得的所述马达电流量以及测得的所述马达输出轴位置与所述一条或多条产生的特征曲线所进行的比较，识别在所述驱动单元组件的所述一个或多个球和坡道组件内发生的失球状况，其中所述失球状况意味着这样一种状况，即，一个或多个球和坡道组件的一个或多个球失去其期望的位置并且朝着它们的原始位置返回。
2.根据权利要求1所述的检测失球状况的方法，其特征在于，所述一个或多个马达是一个或多个电动马达、一个或多个致动器、一个或多个线性致动器、一个或多个气动致动器、一个或多个液压致动器、一个或多个机电致动器和/或一个或多个电磁致动器。
3.根据权利要求1所述的检测失球状况的方法，其特征在于，还包括提供一个或多个第一传感器的步骤，其中，所述一个或多个第一传感器从所述马达输出轴径向向外配置，并且被可操作地构造成测量所述马达输出轴的所述位置。
4.根据权利要求3所述的检测失球状况的方法，其特征在于，所述一个或多个第一传感器是一个或多个霍尔效应传感器、一个或多个霍尔传感器、一个或多个旋转编码器、一个或多个接近传感器和/或一个或多个电容位移传感器。
5.根据权利要求1所述的检测失球状况的方法，其特征在于，还包括提供一个或多个第二传感器的步骤，其中，所述一个或多个第二传感器被可操作地构造成测量由所述一个或多个马达使用的所述马达电流量。
6.根据权利要求5所述的检测失球状况的方法，其特征在于，所述一个或多个第二传感器是一个或多个霍尔效应电流传感器、一个或多个霍尔电流传感器和/或一个或多个电阻器。
7.根据权利要求1所述的检测失球状况的方法，其特征在于，还包括对在所述一个或多个致动轮廓运行期间测得的所述马达电流量和测得的所述马达输出轴位置进行平均的步骤。
8.根据权利要求1所述的检测失球状况的方法，其特征在于，还包括执行定时错误检查的步骤，其中，如果针对所述一个或多个致动轮廓运行中的一个或多个所测得的所述马达电流量小于针对所述一个或多个特征曲线的马达输出轴位置所确定的所述特征电流量，则执行所述定时错误检查，其中，所述定时错误检查对在预定的时间内测得的所述马达电流量进行监控和/或比较，以消除误报失球状况的识别。
9.根据权利要求1所述的检测失球状况的方法，其特征在于，还包括运行一个或多个球重新捕获程序的步骤，其中，在所述一个或多个球重新捕获程序期间包括将所述一个或多个球和坡道组件的第一板的原始位置与所述一个或多个球和坡道组件的第二板的原始位置对准。
10.根据权利要求1所述的检测失球状况的方法，其特征在于，还包括在所述一个或多个致动轮廓运行期间确定由所述一个或多个球和坡道组件施加到所述驱动单元组件的所述一个或多个离合器组件上的力的大小的步骤。
11.根据权利要求10所述的检测失球状况的方法，其特征在于，还包括基于与预定阈值相比的力和位置请求的量来检查失球状况的步骤。
12.根据权利要求1所述的检测失球状况的方法，其特征在于，还包括以下步骤：发出标志以指示在所述一个或多个球和坡道组件内的潜在的失球状况；
对已被发出以指示潜在的失球状况的所述标志监控一定次数；以及
监控在预定的时间内已被发出的潜在失球状况标志的次数，以便消除误报实际失球状态的识别。
13.根据权利要求1所述的检测失球状况的方法，其特征在于，还包括以下步骤：提供具有一个或多个数据处理器以及一个或多个第二传感器的一个或多个控制单元，其中所述一个或多个第二传感器被可操作地构造成测量在所述一个或多个致动轮廓运行期间由所述一个或多个马达使用的所述马达电流量；
提供一个或多个第一传感器，其中，所述一个或多个第一传感器从所述马达输出轴径向向外配置，并且被可操作地构造成测量所述马达输出轴的所述位置；
将在所述一个或多个致动轮廓期间由所述一个或多个马达使用的并且由所述一个或多个第二传感器测得的马达电流的量发送到所述一个或多个控制单元的所述一个或多个数据处理器；以及
将在所述一个或多个马达致动轮廓期间由所述一个或多个第一传感器测得的所述马达输出轴位置发送到所述一个或多个控制单元的所述一个或多个数据处理器。
14.根据权利要求13所述的检测失球状况的方法，其特征在于，所述失球状况通过所述一个或多个控制单元的所述一个或多个数据处理器来识别。
15.根据权利要求1所述的检测失球状况的方法，其特征在于，还包括以下步骤：提供一个或多个具有一个或多个第二传感器的控制单元，其中，所述一个或多个第二传感器被可操作地构造成测量由所述一个或多个马达使用的所述马达电流量；
提供具有一个或多个数据处理器的车辆总线；
将在所述一个或多个马达致动轮廓期间由所述一个或多个第一传感器测得的所述马达输出轴位置发送到所述车辆总线的所述一个或多个数据处理器；以及
将在所述一个或多个致动轮廓期间由所述一个或多个马达使用的并且由所述一个或多个第二传感器测得的马达电流的量发送到所述车辆总线的所述一个或多个数据处理器。
16.根据权利要求15所述的检测失球状况的方法，其特征在于，所述失球状况通过所述车辆总线的所述一个或多个数据处理器来识别。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112049877A (zh) * 2019-06-06 2020-12-08 河北艾斯特瑞亚科技有限责任公司 一种旋转坡道
CN114555963A (zh) 2019-10-09 2022-05-27 美国轮轴制造公司 具有轻型滚珠坡道机构的传动系部件
US11396919B2 (en) 2020-12-30 2022-07-26 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Control and diagnostic method for a differential system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2894588B2 (ja) * 1994-08-31 1999-05-24 株式会社 三共 弾球遊技機
CN1394305A (zh) * 2000-08-23 2003-01-29 任天堂株式会社 信息处理设备、信息存储媒体和其程序以及游戏机操作装置
CN102750422A (zh) * 2012-07-03 2012-10-24 中国东方电气集团有限公司 一种电动车驱动系统的设计方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US368A (en) 1837-08-31 John williamson
US62437A (en) 1867-02-26 James t
US4578993A (en) 1983-12-30 1986-04-01 Sundstrand Corporation Failure detection system for geared rotary actuator mechanism
JPS63180562A (ja) 1987-01-22 1988-07-25 Aisin Seiki Co Ltd 電動式パワ−ステアリングの誤動作防止装置
US5337874A (en) * 1993-03-19 1994-08-16 Eaton Corporation Method/system for determining clutch touch point
WO1998000813A2 (en) * 1996-06-28 1998-01-08 Coinstar, Inc. Coin discrimination apparatus and method
CN101284525A (zh) * 2000-06-20 2008-10-15 株式会社日立制作所 车辆行驶控制装置
US7004842B2 (en) * 2003-01-31 2006-02-28 Torque-Traction Technologies, Inc. Compound driveshaft assembly with constant velocity joint
JP4779982B2 (ja) * 2007-02-02 2011-09-28 トヨタ自動車株式会社 移動体及び移動体の制御方法
EP1975445B1 (en) 2007-02-23 2023-06-28 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Vehicle having a clutch failure detection system and method for detecting failure
DE102007055743A1 (de) * 2007-12-10 2009-06-18 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Ermittlung des axialen Verschleißes und der Gegenkraftsteigung bei einem Lamellenschaltelement
DE102007063212B4 (de) 2007-12-20 2010-02-04 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Aktuatoranordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang sowie Verfahren zum Betreiben einer Aktuatoranordnung
WO2009084964A2 (en) * 2008-01-02 2009-07-09 Telenor Asa Ball dispenser
US8116956B2 (en) 2008-07-01 2012-02-14 Eaton Corporation Fault tolerant clutch actuator
CN202382620U (zh) * 2011-12-29 2012-08-15 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 一种带有扰动球的旋转换热器
US20130293381A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Kenneth Cigril Washington Anti-Theft Basketball and System
US8831848B2 (en) 2012-05-25 2014-09-09 Gm Global Technology Operations, Llc Electro-hydraulic clutch system
JP2015528545A (ja) * 2012-08-06 2015-09-28 シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー． カー・ゲーＳｃｈａｅｆｆｌｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧ 摩擦クラッチ装置の接触点を求めるための方法
WO2016081347A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 Dana Automotive Systems Group, Llc A method to control clutch force in a clutch pack
JP6728803B2 (ja) * 2016-03-14 2020-07-22 株式会社ジェイテクト 駆動力伝達装置の制御装置及び制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2894588B2 (ja) * 1994-08-31 1999-05-24 株式会社 三共 弾球遊技機
CN1394305A (zh) * 2000-08-23 2003-01-29 任天堂株式会社 信息处理设备、信息存储媒体和其程序以及游戏机操作装置
CN102750422A (zh) * 2012-07-03 2012-10-24 中国东方电气集团有限公司 一种电动车驱动系统的设计方法

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