CN111094043B - 基于发动机转矩的限滑差速器的控制 - Google Patents

Abstract

一种限滑差速器(LSD)，该限滑差速器(LSD)安装在车辆的从动轴上，以驱动左车轮和右车轮。为了控制LSD，确定施加至LSD的当前输入转矩，并且基于加速器控制件位置来确定预测发动机转矩。还确定了左车轮和右车轮的当前平均速度。预载荷被施加至LSD。基于预测发动机转矩以及左车轮和右车轮的当前平均速度来确定预载荷。

Description

基于发动机转矩的限滑差速器的控制

交叉引用

本申请要求于2017年9月19日提交的美国临时专利申请No.62/560,591和于2017年11月14日提交的美国临时专利申请No.62/585,888的优先权，上述申请的全部内容通过参引并入本文。

技术领域

本技术涉及基于发动机转矩的限滑差速器的控制、控制限滑差速器的方法以及包括限滑差速器的车辆。

背景技术

存在主要在越野条件下使用的各种类型的车辆。一种这样的类型是并排式越野车辆。名称“并排式”是指驾驶员和乘客并排坐在其中的车辆的座位布置。一些并排式越野车辆还具有第二排座椅，以容置一个或更多个其他乘客。这些车辆通常具有敞开式驾驶舱、防滚架和方向盘。

为了能够在越野条件下操作，并排式越野车辆需要能够处理颠簸的地面并能够在包括但不限于沙子、污垢和泥地的各种地面上操作。这些条件代表了在设计诸如汽车之类的公路车辆时通常不会遇到的独特挑战。一种这样的挑战在于在诸如转向量、爬坡时的车辆取向、加速度、湿滑地面或岩石地面等的各种条件下向每个驱动轮提供转矩。

差速器通常用于从驱动轴接纳转矩，并且经由半轴将转矩朝向车辆的两个驱动轮再引导。差速器允许半轴和对应的车轮以不同的速率旋转，因为当车辆在转弯时，期望允许内侧车轮以比外侧车轮略低的速率旋转。然而，当车轮中的一个车轮处于湿滑地面时，差速器可能将所有转矩引导到该一个车轮上，该一个车轮会在不允许车辆移动且没有转矩递送到另一车轮上的情况下不必要地打转。限滑差速器(LSD)常规地用于限制车轮组的左从动车轮与右从动车轮之间的旋转速度差。在配备有LSD的车辆中，如果左车轮(例如)处于低摩擦地面的地上，则左车轮在LSD开始将转矩传输到相对的右车轮上之前将仅在很小的程度上打转。由于右车轮可能处于提供更好的牵引力的地面上，因此这允许车辆移动，直到两个车轮都处于提供更好的牵引力的地面上。

常规的LSD受到许多操作限制。

只要两个车轮之间存在一些旋转速度差，常规的LSD就可能会锁定车轮组的两个车轮。这可能导致LSD在车辆处于弯道时锁定两个车轮，即使两个车轮当时可能具有良好的牵引力也是如此。尽管锁定LSD可以防止车轮打转，但是当锁定LSD时车辆的转向变得困难，因为锁定的LSD用作对弯道内侧上较慢的车轮与弯道外侧上较快的车轮之间的自然速度差的抵消。

为了防止在车辆的每次转弯期间锁定LSD，LSD可以构造成允许车轴的两个车轮之间的旋转速度差相当大。尽管这种设计可以防止在每次转弯时LSD的不必要锁定，但是当相对的车轮处于湿滑地面上时，这种设计会使转矩向具有更好牵引力的车轮的传递延迟。LSD的锁定中的这种延迟会使车辆在湿滑地面上难以控制，并导致负面的驾驶员体验。这种常规LSD的主动性的缺乏甚至可能导致车辆在低摩擦地面、比如在泥地或冰上时被卡住，或者在岩石地面上攀爬时失去动力。此外，LSD的锁定方面的延迟可能导致在从原地起步加速太猛时从动车轮发生大的打转。

当车辆在深泥中或类似的湿滑驾驶条件下行驶时，施加至车轮的转矩可能会频繁变化并且可能会大量变化。这可能导致LSD不断反复地锁定和解锁。LSD的这种行为不仅效率低，而且可能不利于驾驶体验，同时对LSD潜在地造成过早损坏。一些LSD具有手动锁定模式，该手动锁定模式可以用于克服这种不断的锁定和解锁问题。车辆的使用者可以例如在使用者预测车辆将要遇到泥地地块时手动锁定LSD。LSD保持锁定直到由使用者解锁为止。尽管这可以帮助防止车辆被卡在泥地地块中，但是如果在再次满足更好的地面条件时LSD仍然被手动锁定，则可能使车辆难以驾驶，从而例如转向变得困难。在一些越野道路上，使用者可能需要频繁反复地锁定和解锁LSD。如果使用者在满足湿滑驾驶条件时没有及时作出反应而手动锁定LSD，则车辆可能会卡在泥地地块中。

因此，存在对解决上述问题的限滑差速器的控制的期望。

发明内容

本技术的目的是改善现有技术中存在的不便中的至少一些不便。

本技术提供了一种根据发动机的转矩以及根据包括LSD和发动机的车辆的速度而控制的限滑差速器(LSD)。LSD安装在车辆的车轴上。LSD由发动机驱动，并且LSD将发动机转矩传输至车轴的两个端部上的左车轮和右车轮。预载荷被施加至LSD。该预载荷基于发动机转矩、加速器控制件位置以及车辆的速度而确定。这种控制LSD的方式可以特别地但非排他地帮助越野车辆的岩石爬行。

根据本技术的一个方面，提供了一种控制车辆的限滑差速器(LSD)的方法，该车辆具有发动机、LSD以及以可操作的方式连接至LSD的左从动车轮和右从动车轮。该方法包括：确定发动机的当前输出转矩；确定加速器控制件的位置；基于发动机的当前输出转矩和加速器控制件的位置来确定预测发动机转矩；确定车辆的速度；确定用于施加至LSD的预载荷的值，该预载荷的值基于预测发动机转矩和车辆的速度；以及当预载荷的值大于零时将预载荷施加至LSD。

在本技术的一些实施方式中，该方法还包括：确定左车轮的旋转速度和右车轮的旋转速度；以及确定左车轮的旋转速度和右车轮的旋转速度的平均值。

在本技术的一些实施方式中，确定车辆的速度还包括基于左车轮的旋转速度和右车轮的旋转速度的平均值并且基于左车轮的尺寸和右车轮的尺寸来确定车辆的速度。

在本技术的一些实施方式中，将预载荷施加至LSD包括压缩LSD的离合器以减小左车轮和右车轮的旋转速度差。

在本技术的一些实施方式中，压缩LSD的离合器包括使用电动马达来驱动齿轮组和滚珠坡道，以将转矩施加在离合器上。

在本技术的一些实施方式中，压缩LSD的离合器还包括使用螺线管来锁定齿轮组。

在本技术的一些实施方式中，该方法还包括将预测发动机转矩和车辆的速度施加至载荷映射表，以读取要施加的用于压缩离合器的转矩的值。

在本技术的一些实施方式中，该方法还包括：确定变速器换档器的位置；以及根据变速器换档器的位置在多个载荷映射表中选择载荷映射表。

在本技术的一些实施方式中，该方法还包括：确定加速器控制件的位置随时间的变化率；预测发动机转矩还基于加速器控制件的位置随时间的变化率。

在本技术的一些实施方式中，确定预测发动机转矩包括将与加速器控制件的位置随时间的变化率成比例的转矩调节值与发动机的当前输出转矩相加。

在本技术的一些实施方式中，确定预测发动机转矩包括：将加速器控制件的位置以及加速器控制件的位置随时间的时间限制变化率施加至转矩映射表以获得发动机转矩估值；基于加速器控制件校正系数来校正发动机转矩估值以确定预计转矩；基于发动机的当前输出转矩和转矩校正系数来确定转矩校正值；以及将预计转矩与转矩校正值相加。

根据本技术的另一方面，提供了一种用于在具有发动机以及左从动车轮和右从动车轮的车辆中使用的差速器组件。差速器组件包括：限滑差速器(LSD)，该限滑差速器(LSD)能够操作性地连接至驱动轴以及左从动车轮和右从动车轮，LSD适于将转矩从驱动轴传递至左从动车轮和右从动车轮；发动机转矩监测器；加速器控制件传感器；速度传感器；以及控制单元，该控制单元操作性地连接至LSD、发动机转矩监测器、加速器控制件传感器以及速度传感器，控制单元适于：基于来自发动机转矩监测器的发动机转矩测量值以及由加速器控制件传感器提供的加速器控制件的位置来确定预测发动机转矩；基于来自速度传感器的测量值来确定车辆的速度，确定用于施加至LSD的预载荷的值，该预载荷的值基于预测发动机转矩和车辆的速度，以及当预载荷的值大于零时控制预载荷施加至LSD。

在本技术的一些实施方式中，速度传感器测量左车轮的旋转速度和右车轮的旋转速度，控制单元还适于确定左车轮的旋转速度和右车轮的旋转速度的平均值。

在本技术的一些实施方式中，差速器组件还包括电动马达，将预载荷施加至LSD包括控制由电动马达施加至LSD的预载荷。

在本技术的一些实施方式中，LSD还包括可压缩的离合器，将预载荷施加至LSD包括压缩离合器。

在本技术的一些实施方式中，LSD还包括齿轮组和滚珠坡道，齿轮组适于将预载荷从电动马达施加至滚珠坡道以用于压缩离合器。

在本技术的一些实施方式中，差速器组件还包括具有齿的螺线管，该齿适于当螺线管通电时接合齿轮组，控制单元还适于控制螺线管以用于锁定LSD。

在本技术的一些实施方式中，控制单元包括：输入端口，该输入端口适于从发动机转矩监测器、加速器控制件传感器以及速度传感器接收测量值；输出端口，该输出端口适于将控制命令发送至LSD；以及处理器，该处理器操作性地连接至输入端口和输出端口，处理器适于：确定预测发动机转矩、确定车辆的速度、确定用于施加至LSD的预载荷的值、以及当预载荷的值大于零时使输出端口发送用于将预载荷施加至LSD的控制命令。

在本技术的一些实施方式中，控制单元还包括存储器，该存储器存储用于控制LSD的配置信息；并且处理器操作性地连接至存储器。

在本技术的一些实施方式中，配置信息包括载荷映射表，该载荷映射表包含多个转矩值，所述多个转矩值用于根据预测发动机转矩的多个值并且根据车辆的速度的多个值而施加在LSD的可压缩的离合器上；并且处理器还适于将预测发动机转矩和车辆的速度施加至载荷映射表，以确定用于LSD的输入转矩值。

在本技术的一些实施方式中，差速器组件还包括：换档器位置指示器，该换档器位置指示器适于提供车辆的变速器的当前传动比的指示；配置信息包括多个载荷映射表，每个载荷映射表对于对应的传动比包含多个转矩值，所述多个转矩值用于根据预测发动机转矩的多个值并且根据车辆的速度的多个值而施加在LSD的可压缩的离合器上；处理器还适于基于当前传动比来选择多个载荷映射表中的一个载荷映射表；处理器还适于将预测发动机转矩和车辆的速度施加至所选择的映射，以确定要施加的用于压缩离合器的转矩的值。

在本技术的一些实施方式中，处理器还适于：经由输入端口接收发动机转矩测量值；经由输入端口接收加速器控制件的位置；经由输入端口接收加速器控制件的位置随时间的变化率；以及基于加速器控制件的位置随时间的变化率来计算转矩校正系数；基于转矩校正系数和发动机转矩测量值来确定预测发动机转矩。

在本技术的一些实施方式中，处理器还适于：经由输入端口接收发动机转矩测量值；经由输入端口接收提供加速器控制件的位置的连续信号；确定加速器控制件的位置随时间的变化率；以及基于加速器控制件的位置随时间的变化率来计算转矩校正系数；基于转矩校正系数和发动机转矩测量值来确定预测发动机转矩。

在本技术的一些实施方式中，处理器还适于通过将与加速器控制件的位置随时间的变化率成比例的转矩调节值与发动机转矩测量值相加来确定预测发动机转矩。

在本技术的一些实施方式中，处理器还适于通过下述方式来确定预测发动机转矩：将加速器控制件的位置以及加速器控制件的位置随时间的时间限制变化率施加至转矩映射表以获得发动机转矩估值；基于加速器控制件校正系数来校正发动机转矩估值以确定预计转矩；基于发动机转矩测量值和转矩校正系数来确定转矩校正值；以及将预计转矩与转矩校正值相加。

根据本技术的另一方面，提供了一种车辆，该车辆包括：车架；前悬架组件，该前悬架组件连接至车架；后悬架组件，该后悬架组件连接至车架；左从动车轮和右从动车轮，所述左从动车轮和右从动车轮连接至前悬架组件和后悬架组件中的一者；至少一个其他车轮，所述至少一个其他车轮连接至前悬架组件和后悬架组件中的另一者；发动机，该发动机连接至车架；变速器，该变速器操作性地连接至发动机以从发动机接收转矩；驱动轴，该驱动轴操作性地连接至变速器，以将转矩从变速器传递至左从动车轮和右从动车轮；以及差速器组件。差速器组件包括：限滑差速器(LSD)，该限滑差速器(LSD)操作性地连接至驱动轴以及左从动车轮和右从动车轮，LSD适于将转矩从驱动轴传递至左从动车轮和右从动车轮；发动机转矩监测器；加速器控制件传感器；速度传感器；以及控制单元，该控制单元操作性地连接至LSD、发动机转矩监测器、加速器控制件传感器以及速度传感器，控制单元适于：基于来自发动机转矩监测器的发动机转矩测量值以及由加速器控制件传感器提供的加速器控制件的位置来确定预测发动机转矩；基于来自速度传感器的测量值来确定车辆的速度；确定用于施加至LSD的预载荷的值，该预载荷的值基于预测发动机转矩和车辆的速度；以及当预载荷的值大于零时，控制预载荷施加至LSD。

在本技术的一些实施方式中，车辆还包括：驱动桥，该驱动桥用于将转矩从变速器传递至至少一个其他车轮；以及选择器，该选择器适于选择性地将LSD操作性地连接至驱动轴。

本技术的实施方式各自具有上述目的和/或方面中的至少一者，但不一定具有全部上述目的和/或方面。应当理解的是，由于试图实现上述目的而得到的本技术的一些方面可能不满足该目的并且/或者可能满足本文中未明确陈述的其他目的。

根据以下描述、附图和所附权利要求，本技术的实施方式的另外和/或替代性的特征、方面以及优点将变得明显。

附图说明

为了更好地理解本技术以及本技术的其他方面和其他特征，参照以下与附图结合使用的描述，在附图中：

图1是从左前侧观察的越野车辆的立体图；

图2是图1的车辆的左侧视图；

图3是图1的车辆的仪表板的后视图；

图4是图1的车辆的动力系的左侧视图；

图5是图4的动力系的左侧剖视图；

图6是图4的动力系的仰视平面图；

图7是从图4的动力系的前差速器组件的左后侧观察的立体图；

图8是图7的差速器组件的示意性横截面图；

图9是图7的差速器组件的示例构造的横截面图；

图10提供了时序图，所述时序图示出了转向角度的变化(顶部图)、车轮滑动变化以及由发动机控制单元计算的最大允许车轮滑动与最小允许车轮滑动之间的范围(中间图)以及用于加载和/或锁定LSD的控制命令(底部图)；

图11是根据图1的车辆的前车轮的旋转速度(底部图)而变化的滑动裕度(顶部图)的图形表示；

图12a和图12b是示出了用于基于车辆的转向角度来控制限滑差速器的方法的操作的逻辑图；

图13是示出了在限滑差速器上施加载荷的方法的细节的逻辑图；

图14是用于限滑差速器的控制单元的框图；

图15是示出了根据实施方式的用于确定预测发动机转矩的控制单元的内部操作的框图；

图16是示出了用于基于发动机转矩来控制限滑差速器的方法的操作的逻辑图；

图17是示出了根据实施方式的用于在泥地模式中控制LSD的控制单元的内部操作的框图；

图18是发动机载荷线的曲线图；

图19a至图19e提供了逻辑图，所述逻辑图示出了用于基于驾驶条件来控制限滑差速器的方法的操作；

图20是示出了根据实施方式的用于在道路活动模式中控制LSD的控制单元的内部操作的框图；

图21是示出了用于基于加速器控制位置来控制限滑差速器的方法的操作的逻辑图；

图22是示出了用于控制限滑器以使车辆的转向稳定的方法的操作的逻辑图；以及

图23是示出了根据实施方式的用于确定最大允许车轮和最小允许车轮的控制单元的内部操作的框图。

具体实施方式

总体而言，本技术提供了对安装在车辆的车轴上的限滑差速器(LSD)的控制，该控制至少部分地基于由各种传感器向操作性地连接至LSD的控制单元所提供的测量值。

将参照具有两个并排座椅和方向盘的四轮越野车辆对本技术进行描述。然而，可以设想的是，本技术的至少一些方面可以应用于其他类型的车辆，比如但不限于具有车把和跨骑式座椅的越野车辆(即全地形车辆(ATV))、具有多于四个车轮或少于四个车轮的越野车辆以及具有三个或更多个车轮且具有一个或更多个座椅的公路车辆。

车辆的描述

将参照图1、图2和图3对越野车辆40的总体特征进行描述。车辆40具有车架42、通过前悬架组件46连接至车架42的前部的两个前车轮44以及通过后悬架组件50连接至车架42的两个后车轮48。前车轮44和后车轮48中的每一者均具有轮辋45和轮胎47。前车轮44的轮辋45和轮胎47的尺寸可以与后车轮48的轮辋和轮胎的尺寸不同。此外，尽管在附图中图示了四个车轮44、48，但是车辆40可以包括多于四个车轮44、48或少于四个车轮44、48。

车架42限定中央驾驶舱区域52，在该中央驾驶舱区域52的内部布置有驾驶员座椅54和乘客座椅56。在本实施方式中，驾驶员座椅54布置在车辆40的左侧，并且乘客座椅56布置在车辆40的右侧。然而，可以设想的是，驾驶员座椅54可以布置在车辆40的右侧，而乘客座椅56可以布置在车辆40的左侧。还可以设想的是，车辆40可以包括用于驾驶员的单个座椅、或更多数目的座椅、或容置驾驶员和至少一名乘客的长椅。驾驶员从驾驶员座椅54操作方向盘58以控制前车轮44的角度。

如可以在图2中观察到的，发动机62在车辆40的后部部分中连接至车架42。发动机62连接至布置在发动机62的左侧的无级变速器(CVT)64。CVT 64操作性地连接至驱动桥66以将转矩从发动机62传输至驱动桥66。驱动桥66布置在发动机62的后面。驱动桥66操作性地连接至前车轮44、后车轮48，以推进车辆40。发动机62、CVT 64和驱动桥66由车架42支承。还可以设想具有另一变速器类型的车辆40的变型。

驱动桥66机械地连接至在横向上布置在两个座椅54、56之间的换档器60。换档器60允许驾驶员从驱动桥66的通常称为档位的齿轮接合的多个组合中进行选择。在本实施方式中，换档器60允许驾驶员在倒档、两个前进档(高速档和低速档)以及空档位置之间进行选择，在空档位置中，驱动桥66不将转矩传输至车轮44、48。可以设想的是，可以使用换档器60与驱动桥66之间的其他类型的连接。

在实施方式中，驱动桥66与前车轮44的操作性连接是可选择的，该选择使用设置在驾驶员附近的驾驶模式选择器来进行。驾驶模式选择器可以包括安装在车辆40的仪表板61上的拨动开关59(图3)。拨动开关59具有用于为车辆40选择两轮模式或全轮模式的两(2)个位置。驾驶模式选择器还可以包括拨动开关63，该拨动开关63具有用于手动锁定和解锁限滑差速器(在后面的附图中示出)的两(2)个位置。驾驶模式选择器还可以包括拨动开关65，该拨动开关65具有用于选择正常模式、道路活动模式(trail active mode)、泥地模式和岩石爬行模式中的一者的四(4)个位置。可以设想的是，拨动开关65可以仅允许在仅具有这些模式中的一个或两个模式可用的车辆中选择道路活动模式、泥地模式和岩石爬行模式中的一者或两者。还可以设想的是，使用旋钮来选择各种模式中的一个模式，并且使用不同的开关来打开和关闭道路活动模式、泥地模式和岩石爬行模式中的每一者。还可以设想的是，可以使用旋钮或另外的拨动开关来选择其他模式，例如沙地模式、雪地模式等。

参照图4至图6，CVT 64具有连接至发动机62并由发动机62驱动的传动带轮68和安装至驱动桥66的从动带轮72。带76将由发动机62施加在传动带轮64上的转矩传输至从动带轮72，该从动带轮72又将转矩传输至驱动桥66。传动带轮68和从动带轮72借助于一个或更多个带轮的相对的圆锥形侧面的打开或关闭而允许无级变速比。应当理解的是，可以使用替代性的变速器构型。

在车辆40中，驱动桥66传输由从动带轮72施加在驱动桥66上的转矩，以在驾驶模式选择器处于两轮模式时驱动后车轮48，或者在驾驶模式选择器处于全轮模式时驱动前车轮44和后车轮48。驱动桥经由对应的半轴78将转矩施加至后车轮48。为此，驱动桥66包括操作性地连接至半轴78的差速器80。还可以设想的是，使用长齿轮代替差速器80。当驾驶模式选择器处于全轮模式时，驱动桥66将转矩的一部分施加在半轴78上，并且驱动桥66还将转矩的另一部分施加在前驱动轴82上。前驱动轴82的前端部经由万向接头86连接至另一驱动轴84。驱动轴84的前端部经由另一万向接头92驱动限滑差速器(LSD)302的输入轴90。

LSD 302操作性地连接至左前半轴98和右前半轴98并驱动左前半轴98和右前半轴98。前半轴98的横向向外端部操作性地连接至前车轮44并驱动前车轮44。

限滑差速器组件的示例的描述

图7和图8示出了限滑差速器组件300，该限滑差速器组件300包括连接至车辆40的从动车轮的LSD 302。在实施方式中，差速器组件300驱动车辆40的前车轮44。应当理解的是，差速器组件300可以替代性地与车辆40的后车轮48一起使用，或者与车辆的任何其他类型的任何一对车轮一起使用。差速器组件300包括LSD 302、控制单元370、致动器372、螺线管382以及一个或更多个传感器。致动器372、螺线管382和传感器电连接至控制单元370。传感器可以包括一个或更多个车轮速度传感器376、378、车辆速度传感器380、转向角度传感器390、加速器控制件传感器392、发动机转矩监测器394、换档器位置指示器396以及使用者命令传感器398。使用者命令传感器398将各种拨动开关59、63和65的状态通知控制单元370。这些传感器中的一些传感器可能在一些实施方式中存在，而在一些其他实施方式中不存在。这些传感器中的全部传感器当存在时与控制单元370以通信的方式联接，这些传感器中的全部传感器向控制单元370提供测量值和感测到的信息元素。

图8图示了LSD 302的特定非限制性实施方式。在如图8中所示的LSD 302中，输入轴90连接至用作输入齿轮304的第一锥齿轮。输入轴90的旋转引起输入齿轮304的旋转，该齿轮304的旋转又引起第二锥齿轮或环形齿轮306的旋转。环形齿轮306的旋转引起第一离合器板308和承载件310的旋转。轴312将承载件310连接至齿轮组，该齿轮组包括至少两(2)个行星齿轮314、316和太阳齿轮318、320。输出轴322安装至太阳齿轮318，轴322和太阳齿轮318一起旋转。同样地，输出轴324安装至太阳齿轮320，轴324和太阳齿轮320一起旋转。输出轴322和324经由容纳在保护罩盖326和328(图7上示出)中的万向接头或其他类型的接头(未示出)操作性地连接至半轴98。

LSD 302具有第二离合器板330。当离合器板308和330未被压缩时，LSD 302未被加载。输出轴322和324可以以相同的速度或不同的速度旋转。当两个输出轴322和324以相同的速度旋转时，两个输出轴322和324两者还以与环形齿轮306、承载件310和太阳齿轮318、320相同的速率旋转。此时，行星齿轮314和316不绕轴312的轴线旋转(行星齿轮314和316仅随着承载件310的运动绕环形齿轮306的轴线旋转)。当两个输出轴322和324以不同的速度旋转时，太阳齿轮318和316的旋转差引起行星齿轮314和316绕轴312的轴线的旋转。在这种情况下，来自输入轴90的转矩不均匀地传递至输出轴322和324，并且最后传递至左车轮44和右车轮44。

致动器372可以压缩离合器板308和330。这种压缩使环形齿轮306与输出轴324之间的旋转速度差减小并最终消除。如果离合器板308和330被压缩到消除环形齿轮306与输出轴324之间的任何旋转速度差的程度，则承载件310也以与输出轴324相同的速度旋转。行星齿轮314和316不能绕轴312的轴线转动，因此太阳齿轮318和输出轴322也以与输出轴324相同的速度旋转。然后，LSD 302被有效地锁定。在LSD 302部分加载的情况下，离合器板308和330的适度压缩导致环形齿轮306与输出轴324之间的旋转速度差减小，而没有完全消除该旋转速度差。LSD 302此时允许车轮44的有限滑动。

LSD 302是常规的离合器类型的限滑差速器，并且LSD 302能够控制成允许左前车轮44与右前车轮44之间的预定最大旋转速度差。可以设想的是，可以替代性地使用任何其他合适类型的LSD 302。

LSD 302机械地联接至致动器372、例如电致动器、液压致动器或磁致动器，该致动器372由控制单元370电子地控制。为了调节左前车轮44与右前车轮44之间的旋转速度差，致动器372可以改变离合器板308和330上的压缩，以改变LSD 302的接合或加载程度。当控制单元370检测到车轮44中的一个车轮滑动时，LSD 302可以被接合、即加载。

在至少一个实施方式中，为了防止车轮44的最终滑动，控制单元370可以在实际检测到车轮滑动之前控制LSD 302被加载。可以说在这种情况下，LSD 302被预加载。在本公开的上下文中，术语“加载”与“预加载”之间的差异主要涉及控制单元370开始LSD 302的加载的情况。无论是加载还是预加载，LSD 302基本上以相同的方式操作。在车轮滑动的情况下，对LSD 302施加预加载并不排除LSD 302的其他或增加的载荷。

控制单元370可以使LSD 302用作打开的差速器(完全断开接合)、锁定的差速器(完全接合)或处于任何中间的接合程度。控制单元370电连接至车轮速度传感器376、378，在图8上，所述车轮速度传感器376、378连接至输出轴324和322。车轮速度传感器376、378可以替代性地连接至前车轮44、前半轴98或任何其他合适的部件，控制单元370从所述任何其他合适的部件接收指示左前车轮44和右前车轮44的旋转速度的信号。

图9是图7的差速器组件的示例构造的横截面图。致动器372包括驱动齿轮组276的电动马达288。齿轮组276的旋转运动通过滚珠坡道278转化成轴向运动。该轴向运动用于施加由电动马达288所产生的压力，以压缩离合器374的离合器板308和330。离合器374的这种压缩使LSD 302加载，以减小左半轴98与右半轴98之间的相对滑动。离合器374的充分压缩可以有效地锁定LSD 302。然而，即使在最大压缩下，在一些实施方式中，离合器374也可能在恶劣的条件下滑动。因此，取决于来自输入轴90的施加至LSD 302的转矩以及取决于离合器374的特性，LSD 302可能不会锁定至绝对程度。在本公开的上下文中，当最大转矩施加在离合器374上时，LSD 302被认为是锁定的，尽管当时在左半轴98与右半轴98之间仍可能存在适度的相对滑动。

为了防止电动马达288的过热，可以使在其端部处具有齿384的螺线管382通电，使得齿384与齿轮组276的最大齿轮386啮合，由此将齿轮组276、滚珠坡道278和离合器374锁定在选定的加载位置中。因此，电动马达288不再需要通电来维持对LSD 302的加载。在实施方式中，当控制单元370确定已经施加载荷至少一预定持续时间时，可以使螺线管382通电以锁定LSD 302。应当注意到的是，使螺线管382通电需要的电流比使电动马达288通电需要的电流少得多。使螺线管382断电会导致螺线管382收回，从而使齿384从齿轮组276的最大齿轮386释放并释放对LSD302的加载。在变型中，螺线管382可以构造成使得当螺线管382未通电时，螺线管382的齿384与齿轮组276的最大齿轮386啮合，因此，使螺线管382通电导致齿轮组276的释放和离合器374的解锁。

在实施方式中，离合器374的最大压缩可以在使螺线管382通电之前由电动马达288、齿轮组276和滚珠坡道278来施加。在相同或另一实施方式中，还可以在如由使用者命令传感器398所指示的使用者手动启用拨动开关63来选择锁定LSD 302时使螺线管382通电以锁定LSD 302，该使用者命令传感器398将锁定LSD 302的使用者请求通知控制单元370。在这种情况下，锁定LSD 302的使用者请求可以在使螺线管382通电之前通过电动马达288、齿轮组276和滚珠坡道278对离合器374的最大压缩选择性地导致LSD 302的最大加载。

还可以设想差速器组件300的其他实施方式和LSD 302的其他实施方式。本技术不限于图7至图9上所图示的特定实施方式。特别地，还可以设想不包括滚珠坡道或离合器板的差速器组件。

基于车辆40的转向角度的LSD 302的控制

本技术的一个方面至少部分地基于车辆40的左从动车轮44和右从动车轮44的旋转速度并且至少部分地基于转向角度来提供对连接至车辆40的从动车轮44的LSD 302的控制。在本公开的上下文中，取决于安装在车辆上的转向控制的类型，转向角度可以表示方向盘58的角度或车把的角度。在具有所谓的线控驾驶转向系统的车辆中，方向盘输入与转向车轮的角度的比值可以根据车辆的速度而变化，并且在一些情况下根据一些其他因素而变化。

考虑到当车辆40处于弯道时内侧车轮44和48自然以比外侧车轮44和48慢的速率旋转，在实施方式中，控制单元370确定左前车轮44与右前车轮44之间的可允许滑动范围，该可允许滑动范围至少部分地基于转向角度和车辆40的速度。这允许控制单元370使用较窄的滑动范围而不是常规的宽的滑动范围来控制LSD 302的加载。

图10提供了时序图，所述时序图示出了转向角度的变化(顶部图400)、车轮滑动变化以及由发动机控制单元370计算的最大允许车轮滑动与最小允许车轮滑动之间的范围(中间图404)以及用于加载和/或锁定LSD 302的控制命令(底部图430)。为了便于说明本公开并且不限制本公开的一般性，图10的曲线图是基于车辆40的恒定速度而制作的，其中，车辆40的前车轮44以100RPM的平均速度旋转。

顶部图400图示了转向角度402，该转向角度402示出了方向盘58在32秒的时间段内在-360度与+360度之间的旋转。还可以设想示出了通过方向盘58的作用而转向的前车轮44的角度变化的等效图，在这种情况下，将示出较小的角度范围。使用者最初从初始零时间至大约4.5秒将方向盘58保持在直线(0度)位置中。从该时间点起，使用者转动方向盘以使车辆40向左转，然后向右转，再向左转，依此类推。虚线424在图10的其他曲线图上突出显示了使用者的该动作的效果的起始时间点。出于说明的目的，使用者使方向盘58完全在-360度左转与+360度右转之间旋转。

中间图404图示了左前车轮44与右前车轮44之间的车轮滑动随时间的变化。出于说明的目的，曲线图404示出了从左前车轮的角度图示的车轮滑动406。在本公开的上下文中，“车轮滑动”被定义为车辆40的两个(2)前车轮44的旋转速度的差。出于说明的目的，车轮滑动用左车轮44作为参考来计算。由此，正的车轮滑动值指示左车轮旋转比右车轮旋转快，而负的车轮滑动值指示左车轮旋转比右车轮旋转慢。例如，当车辆40向左转时，假设车轮与地面之间没有实际滑动，则左车轮自然比右车轮旋转得慢。因此，车轮滑动406的曲线表示对于不同的转向角度左车轮的速度减去右车轮的速度。

曲线图404的竖向轴示出了在-60RPM与+60RPM之间的车轮滑动值。假设车轮与地面之间没有滑动，则左转时内侧左车轮以比外侧右车轮低的速度旋转，并且因此，对于0与-360之间的所有转向角度，车轮滑动均为负。当方向盘在0与+360转向角度之间沿相反的方向转动时，左车轮比右车轮旋转得快，并且因此车轮滑动为正。在车轮与地面之间没有任何滑动的情况下，车轮滑动406的曲线遵循预期车轮滑动，该预期车轮滑动自然地产生于车辆40的转弯半径，该转弯半径又是转向角度的函数。大的转向角度使车辆40的转弯半径小，从而又导致大的车轮滑动。

如图示的，车轮滑动406的曲线是锯齿状的，主要是由于来自车轮速度传感器376、378的测量值中的噪声，这可能例如是由车轮44撞击道路上的凸起和凹陷造成的。

车轮滑动406的曲线用于车辆40的特定实施方式，在该特定实施方式中，车辆40的前车轮44以平均100RPM旋转，而不相对于地面滑动。对于该实施方式，在最大转向角度+/-360度下的预期车轮滑动为30RPM，其中，内侧前车轮44以85RPM旋转，而外侧前车轮44以115RPM旋转，前车轮44的平均速度为100RPM。换句话说，在该特定实施方式中，车辆40具有30％的滑动率，该滑动率是被定义为最大转向角度处的车轮滑动值与平均车轮速度之间的比值的固定值。对于具有200RPM的平均车轮速度的同一车辆40，最大转向角度处的预期车轮滑动因此为60RPM。对于另一车辆，滑动率可以根据该车辆的转向系统内的转向率而不同。同样，在实施方式中，另一车辆可以具有能够旋转大于+/-360度或小于+/-360度的转向。例如，方向盘可以转动多于一整圈来使车轮转向。

曲线图404还示出了最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410。一般而言，最大允许车轮滑动408当左车轮在弯道的外侧(右转)时具有峰值，而最小允许车轮滑动410当左车轮在弯道的内侧(左转)时具有峰值(负值)。对于给定的转向角度，最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410一起限定了前车轮44的容许滑动范围。车轮滑动406可以在来自控制单元370的干预开始加载LSD 302之前在这些值之间变化。

控制单元370使用来自转向角度传感器390的转向角度信息来控制限滑差速器组件300。控制单元370确定自然地产生于车辆40的转弯半径的预期车轮滑动，该转弯半径又是转向角度的函数。控制单元370分别将滑动裕度加上预期车轮滑动以及从预期车轮滑动减去滑动裕度，以便扩大前车轮44之间的容许相对滑动范围。滑动裕度可以是固定的。车轮滑动可以替代性地根据前车轮44的旋转速度而变化。滑动裕度的使用防止了当前车轮44的旋转速度差在容许滑动范围内时限滑差速器组件300的过度反应。车轮滑动裕度由控制单元370来确定。在实施方式中，滑动裕度可以至少部分地选择成使得来自由车轮速度传感器376、378的测量值的噪声不会引起LSD 302的意外相互作用。在图10的图示中，使用相同的滑动裕度来确定最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410。还可以设想的是，对于任何给定的转向角度使用不同的滑动裕度，以及/或者使用不同的滑动裕度来确定内侧车轮44和外侧车轮44的可允许的车轮滑动范围。对于前车轮44的给定旋转速度，为了计算最大允许车轮滑动408，将滑动裕度加上当前转向角度处的预期车轮滑动。对于前车轮44的给定旋转速度，为了计算最小允许车轮滑动410，从当前转向角度处的预期车轮滑动减去滑动裕度。

图11是根据车辆40的前车轮44的旋转速度(底部图414)而变化的滑动裕度(顶部图418)的图形表示。底部图414示出了单位为RPM的车辆40的前车轮44的速度416。顶部图418示出了车轮44的滑动裕度420和来自车轮速度传感器376、378的测量值的噪声水平422。随着车辆的速度416增加，噪声水平422也增加。因此，在确定最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410时使用的滑动裕度420至少部分地取决于车辆的速度416，使得在大多数情况下滑动裕度420保持大于噪声水平422。滑动裕度420与前车轮44的速度416之间的关系可以是线性或非线性的。在实施方式中，25RPM的滑动裕度420对应于等于100RPM的前车轮44的平均速度。在实施方式中，控制单元370存储滑动裕度420的值与前车轮44的速度416的值之间的关系的滑动映射表(有时称为查找表)。转向角度与转向车轮的角度之间的关系可以是线性或非线性的。然而，方向盘输入与转向车轮的角度的比值始终通过线控驾驶转向系统的控制器已知。

现在返回图10，控制单元370通过计算车轮速度传感器376、378的测量值的平均值来确定前车轮44的速度。转向角度的测量值通过转向角度传感器390提供给控制单元370。在大约4.5秒(虚线424)之前，方向盘58被保持在直线位置中，并且预期车轮滑动为零RPM。最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410在此时分别等于在预期车轮滑动值以上的25RPM滑动裕度和在预期车轮滑动值以下的25RPM滑动裕度，该滑动裕度是针对前车轮44以平均100RPM旋转的。在4.5秒时，使用者开始转动方向盘58，首先向左转动，并且然后向右转动，依此类推。控制单元370使用来自方向盘角度传感器390的测量值来修改在将载荷施加至LSD 302之前可以允许的最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410。在图示的示例中，在大约11.5秒(虚线426)时，方向盘58向右转动360度，考虑到当前车轮速度为100RPM并且车辆40的滑动率为30％，该方向盘58向右转动360度导致前车轮44的速度之间相差30RPM。弯道的外侧上的左车轮44以较高的速度旋转，而弯道的内侧上的右车轮44以较低的速度旋转(大致在车轮滑动406曲线上的点428处)。此时，最小允许车轮滑动410为+5RPM(30-25RPM)，而最大允许车轮滑动408为+55RPM(30+25RPM)。除非另有说明，否则在处于不湿滑的地面上的情况下，此时为外侧车轮的左车轮44自然比内侧右车轮44旋转得快30RPM。考虑到容许滑动范围，允许左车轮44在控制单元370开始将载荷施加至LSD 302之前旋转得甚至更快，比内侧右车轮44快多达55RPM。同时，最小允许车轮滑动410的正值意味着：如果外侧左车轮44旋转得比内侧右车轮44快小于5RPM，则控制单元370将对LSD 302施加载荷。5RPM值被计算为转向装置的当前角度处的预期车轮滑动(30RPM)减去值为25RPM的滑动裕度。最大允许车轮滑动408与最小允许车轮滑动410之间的差保持恒定为50RPM，该值反映了对于100RPM的车轮速度，25RPM的滑动裕度被施加在预期车轮滑动的两侧上。

图10的底部图430示出了来自控制单元370的加载并且然后卸载LSD 302的命令。这些命令当车轮滑动406移出由最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410所限定的界限时由控制单元360来生成。LSD 302最初未被加载(命令为关)。在本示例中，车轮滑动406在大约15.5秒处超过最小允许车轮滑动410，并且作为响应，控制单元370在16秒标记处将控制命令发送至LSD 302(虚线432；命令为开)。控制单元370首先通过使电动马达288通电来使载荷施加至LSD 302。控制单元370还可以使螺线管382通电以锁定LSD 302。在实施方式中，控制单元370可以基于多个参数中的一个或更多个参数来确定要施加至LSD 302的载荷的水平，所述多个参数包括但不限于由发动机62提供的转矩、选择驱动桥66的传动比的换档器60的位置、车轮滑动406的幅度以及与最大允许车轮滑动408或最小允许车轮滑动410有关的车轮滑动406的过量的幅度。控制单元370还可以基于这些参数的组合来确定是否锁定LSD 302。

如图示的，从16秒标记处开始，LSD 302被充分加载，LSD 302可能被锁定，以使车轮滑动406基本上减小至零RPM。同时，控制单元370修改其对最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410的计算。在检测到车轮滑动406移出由最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410所限定的界限之前，根据转向角度所计算的最大允许车轮滑动408在-5RPM(点429)处，并且根据转向角度所计算的最小允许车轮滑动410在-55RPM处。LSD 302由控制单元370加载，并且可能被锁定。因此，实际的车轮滑动基本上减小至零RPM。

假设控制单元370仍将以如前所述的方式基于转向角度来确定最大允许车轮滑动408，则此时最大允许车轮滑动408将等于-5RPM，并且控制单元370将由于零RPM车轮滑动大于-5RPM而控制载荷施加至LSD302。LSD 302已经被加载，控制单元370的该动作将是多余的。因此，控制单元370以下文表示的方式修改控制单元370对最大允许车轮滑动408的计算。同时，控制单元370将不作用在基于转向角度所计算的最小允许车轮滑动410上，因为在-55RPM时将不会超过该最小允许车轮滑动。此时不需要修改最小允许车轮滑动410的计算。

当LSD 302被加载时，控制单元370通过选择下述中的较大者来更新最大允许车轮滑动408：(a)预期车轮滑动与当前车轮速度的滑动裕度之和；以及(b)当前车轮速度的滑动裕度。在本示例中，如曲线图404上所示，最大允许车轮滑动408变得等于在16秒标记处开始的滑动裕度。控制单元还通过选择下述中的较小者(最负的)来更新最小允许车轮滑动410：(a)预期车轮滑动减去当前车轮速度的滑动裕度；以及(b)以负值表示的当前车轮速度的滑动裕度(即零减去滑动裕度)。在本示例中，在这种情况下，最小允许车轮滑动410保持不变，因为最小允许车轮滑动410小于以负值表示的滑动裕度。因此，最大允许车轮滑动408由控制单元370改变为25RPM(0+25RPM)，该最大允许车轮滑动408的值与当将方向盘58保持在直线位置(零转向角度)中时相同。在不改变该计算的情况下，最大允许车轮滑动408的曲线会与实际车轮滑动406相交，该实际车轮滑动406在此时基本上为零RPM。在图10上所示的示例中，基于方向盘58的实际角度来继续计算最小允许车轮滑动410，并且在车轮滑动406与最小允许车轮滑动410之间没有发生相交。

从16秒标记(虚线432)开始，控制单元370跟踪车轮滑动406，并且可以根据前车轮44的同步性并可能根据由控制单元370使用的上述参数中的一些参数来逐渐地增大或减小施加至LSD 302的载荷，以确定要施加至LSD 302的载荷的水平。在18秒(虚线434)处，车轮滑动406在最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410内，并且由控制单元370确定的载荷的水平为零或接近零。控制单元370将施加至LSD 302的加载命令移除，并且控制单元370使用在16秒标记之前使用的计算方法来重新计算最大允许车轮滑动408，在16秒标记之前使用的计算方法中，根据转向角度和滑动裕度来计算最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410，滑动裕度选择性地取决于车轮44的旋转速度。

图23是示出了根据实施方式的用于确定最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410的控制单元370的内部操作的框图1200。框图1200示出了三(3)种输入，所述三(3)种输入可以被控制单元370用来确定最大允许车轮滑动420和最小允许车轮滑动410。可以设想的是，在实施方式中，该确定可以基于附加输入。一种这样的输入是前车轮44的以RPM表示的平均旋转车轮速度1202。另一输入是由转向角度传感器390提供的以度表示的转向角度1204。转向角度1204可以表示方向盘58的角度或者车把的角度。另一输入是LSD 302的二进制状态1206。二进制状态1206在LSD 302被加载和/或锁定的状态下被设定。否则，二进制状态1206被重新设定。

将平均旋转车轮速度1202施加至滑动映射表，该滑动映射表在图28上被图示为框1208。滑动映射表输出滑动裕度1210。在图23的示例中，滑动裕度1210具有施加至第一加法器1212并施加至乘法器1214的正值，该乘法器1214具有-1的增益，以生成滑动裕度1210的负数形式1216，该负数形式1216被施加至第二加法器1218。

转向角度1204被施加至框1220，该框1220被图示为转向角度映射表的图形表示，该转向角度映射表根据转向角度1204提供校正系数1222。表I是转向角度映射表的非限制性示例。

转向角度1204(度)	校正系数1222
		-450	0.32
-360	0.23
		-180	0.1
-110	0.078
		-40	0.015
40	-0.015
		110	-0.078
180	-0.1
		360	-0.23
450	-0.32

表I

框1220输出校正系数1222。因为转向角度1204可以具有正值或负值，所以校正系数1222也可以具有正值或负值。乘法器1224将平均旋转车轮速度1202乘以校正系数1222以提供预期车轮滑动1226。预期车轮滑动1226被施加至第一开关1228的输入和第二开关1230的输入。可以认识到的是，预期车轮滑动1226也可以具有正值或负值。

转向角度1204还施加至第一比较器1232和第二比较器1234。当转向角度小于等于零度时，第一比较器1232输出逻辑值1236，例如逻辑1。当转向角度大于等于零度时，第二比较器1234输出逻辑值1238，例如逻辑1。LSD 302的二进制状态1206分别与逻辑值1236和1238一起施加至第一与框1240和第二与框1242。

如果未设定LSD 302的二进制状态1206，则两个与框的输出被重新设定，从而例如生成施加至开关1228和1230的逻辑0。在这种情况下，开关1228的输出1244和开关1230的输出1246都被设定成预期车轮滑动1226。加法器1212将预期车轮滑动1226和滑动裕度1210相加，以生成最大允许车轮滑动408。加法器1218将预期车轮滑动1226和滑动裕度1210的负数形式1216相加，以生成最小允许车轮滑动410。

如果设定了LSD 302的二进制状态1206，假如转向角度不等于零度，与框1240或1242中的一者发出逻辑1，则LSD 302此时被加载或锁定。如果转向角度1204为负，则逻辑值1236被设定，并且与框1240发出施加至开关1228的逻辑1。开关1228的输出1244设定为固定值1248，例如等于0RPM。该值被加到滑动裕度1210上，并且最大允许车轮滑动408变得等于滑动裕度1210。当转向角度1204为负并且LSD 302被锁定时，在图10上的虚线432与434之间例示这种情况。同时，由于转向角度1204不大于等于零，所以来自比较器1234的逻辑值1238被重新设定。与框1242发出施加至开关1230的逻辑0。开关1230的输出1246不改变，并且最小车轮滑动410保持等于预期车轮滑动1226和滑动裕度1210的负数形式1216之和。

如果设定了LSD 302的二进制状态1206，并且如果转向角度1204为正，则逻辑值1238被设定，并且与框1242发出施加至开关1230的逻辑1。开关1230的输出1246被设定为固定值1250，例如等于0RPM。该值被加到滑动裕度1210的负数形式1216上，并且最小允许车轮滑动410变得等于滑动裕度1210的负数形式1216。当转向角度1204为正并且LSD302被锁定时，在图10上的虚线436与438之间例示这种情况。同时，由于转向角度1204不小于等于零，所以来自比较器1232的逻辑值1236被重新设定。与框1240发出施加至开关1228的逻辑0。开关1228的输出1244不改变，并且最大车轮滑动408保持等于预期车轮滑动1226和滑动裕度1210之和。

如果设定了LSD 302的二进制状态1206并且转向角度等于零度，则与框1240和1242各自发出逻辑1。因为预期车轮滑动1226此时为0RPM或接近0RPM，因此开关1228和1230的所有可选输入均同样地设置为0RPM，并且因此与框1240和1242的输出对最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410的计算没有影响。

返回图10，控制单元370可以根据多个参数来确定移除施加至LSD302的载荷的适当时间。在变型中，控制单元370可以当车轮滑动406已经在由最大允许车轮滑动420和最小允许车轮滑动410所限定的容许范围内保持一预定持续时间时移除载荷。在相同或另一变型中，可以通过控制单元370逐渐地减小载荷的水平，该水平至少部分地基于与最大允许车轮滑动408与最小允许车轮滑动410之间的范围有关的当前车轮滑动的过量的幅度。

例如，图13是示出了在限滑差速器上施加载荷的方法的细节的逻辑图。在程序450中，操作452包括监测来自车轮速度传感器376、378的信号和测量值，以最终检测到车轮滑动406超出由最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410所限定的容许滑动范围。在这种检测之后，在操作454处，控制单元370控制LSD 302的加载。再次参照图9，通过加载LSD302来实现对LSD 302的控制以减小当前车轮滑动406。为此，LSD302的离合器374被压缩成使输出轴322和324的旋转速度差减小，所述输出轴322和324操作性地连接至半轴98并进一步连接至左从动车轮44和右从动车轮44。LSD 302的离合器374的压缩通过电动马达288进行，该电动马达288使齿轮组276旋转，该齿轮组276又将齿轮组276旋转运动转化成滚珠坡道278的轴向运动，以将转矩Tq_差速器施加在离合器374上。

初始转矩值Tq被施加在离合器374上。初始转矩值Tq可以例如与由发动机62提供的转矩成比例。如果存在过量的车轮滑动，则在操作456处转矩Tq_差速器增加增量Δ_增加1。操作456可以重复，直到当前车轮滑动406返回到容许滑动范围内。一旦当前车轮滑动406已经返回到容许滑动范围内，操作458就通过Δ_减小步骤逐渐地减小施加在离合器374上的转矩Tq_差速器。如果车轮滑动406增大并再次下降到容许滑动范围之外，则在操作460处转矩Tq_差速器增加增量Δ_增加2，随后该程序返回至操作456。增量Δ_增加1和Δ_增加2既可以具有相等的值也可以具有不相等的值。当转矩Tq_差速器下降至零时，车轮滑动406在容许滑动范围内，在操作452处继续进行滑动监测。

可以设想对施加在离合器374上的转矩Tq_差速器进行计算的其他方式。转矩可以例如计算成与当前车轮滑动406与最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410之间的差成比例。

返回图10，车轮滑动406在20秒(虚线436)处再次越界，其中，方向盘58现在向右转动。控制单元370发送加载LSD 302的控制命令。因此，LSD 302被充分加载，并且可能被锁定，以将车轮滑动406基本减小至零RPM。同时，控制单元370修改其对最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410的计算。在检测到车轮滑动406移出由最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410所限定的界限之前，根据转向角度所计算的最大允许车轮滑动408为约+55RPM，并且根据转向角度所计算的最小允许车轮滑动410在为+5RPM(点437)。在20秒标记处，控制单元370通过选择下述中的较大者来更新最大允许车轮滑动408：(a)预期车轮滑动与当前车轮速度的滑动裕度之和；以及(b)当前车轮速度的滑动裕度。在本示例中，如曲线图404上所示，当最大允许车轮滑动408大于滑动裕度时，最大允许车轮滑动408保持不变。控制单元还通过选择下述中的较小者(最负的)来更新最小允许车轮滑动410：(a)预期车轮滑动减去当前车轮速度的滑动裕度；(b)零减去当前车轮速度的滑动裕度。在本示例中，最小允许车轮滑动410在20秒标记处等于以负值表示的滑动裕度。因此，如当方向盘58保持在直线位置(零转向角度)中时，最小允许车轮滑动410由控制单元370改变为-25RPM(0-25RPM)。在不改变该计算的情况下，最小允许车轮滑动410的曲线会与实际车轮滑动406相交，该实际车轮滑动406此时基本上为零RPM。在图10的示例中，基于方向盘58的实际角度来继续计算最大允许车轮滑动408，并且在车轮滑动406与最大允许车轮滑动408之间没有发生相交。

从20秒标记(虚线436)开始，控制单元跟踪车轮滑动406，并且控制单元可以逐渐地将载荷释放至LSD 302。在22.5秒(虚线438)处，车轮滑动406在最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410内，并且由控制单元370确定的载荷的水平为零或接近零。控制单元370将施加至LSD 302的加载命令移除，并且控制单元370根据转向角度重新计算最小允许车轮滑动410。

车轮滑动406在24.5秒(虚线440)处再次超过最大允许车轮滑动408，此时方向盘58向左转动。控制单元370再次发送加载LSD 302的控制命令，从而可选地进一步锁定LSD302。因此，LSD 302被充分加载以将车轮滑动406基本减小至零RPM。同时，控制单元370修改其对最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410的计算。在检测到车轮滑动406移出由最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410所限定的界限之前，根据转向角度所计算的最大允许车轮滑动408为约-5RPM，并且根据转向角度所计算的最小允许车轮滑动410为约-55RPM。控制单元370通过选择下述中的较大者来更新最大允许车轮滑动408：(a)预期车轮滑动与当前车轮速度的滑动裕度之和；以及(b)当前车轮速度的滑动裕度。在本示例中，最大允许车轮滑动408变得等于从24.5秒标记处开始的滑动裕度。控制单元还通过选择下述中的较小者(最负的)来更新最小允许车轮滑动410：(a)预期车轮滑动减去当前车轮速度的滑动裕度；以及(b)零减去当前车轮速度的滑动裕度。在本示例中，最小允许车轮滑动410在24.5秒标记处保持不变，因为最小允许车轮滑动410小于以负值表示的滑动裕度。因此，如当方向盘58保持在直线位置(零转向角度)中时，最大允许车轮滑动408由控制单元370改变为25RPM(0+25RPM)。基于方向盘58的实际角度来继续计算最小允许车轮滑动410。

使用者继续转动方向盘58。在大约27秒(虚线442)处，方向盘58向右转动，并且左车轮变成外侧车轮。控制单元370继续将最大允许车轮滑动408选择为根据当前转向角度所计算的最大允许车轮滑动和滑动裕度中的较大者。在27秒标记处，最大允许车轮滑动408开始变得大于滑动裕度。控制单元370还将最小允许车轮滑动410选择为下述中的较小者(最负的)：(a)根据当前转向角度所计算的最小允许车轮滑动；以及(b)以负值表示的滑动裕度。在这种情况下，最小允许车轮滑动410从27秒标记开始等于以负值表示的滑动裕度。

控制单元370可以响应于车辆的其他情况或驾驶条件、例如响应于锁定LSD 302的使用者命令而发出加载LSD 302的命令。因此，尽管此时车轮滑动406可能在最大允许车轮滑动408与最小允许车轮滑动410之间的范围内，但是LSD 302也可以被加载。不论加载LSD302的原因如何，在实施方式中，每当LSD 302被加载时，控制单元370可以将最大允许车轮滑动408选择为下述中的较大者：(a)预期车轮滑动与当前车轮速度的滑动裕度之和；以及(b)滑动裕度，控制单元370还可以将最小允许车轮滑动410选择为下述中的较小者：(a)预期车轮滑动减去当前车轮速度的滑动裕度；以及(b)零减去当前车轮速度的滑动裕度。

考虑中间图404，可以观察到的是，常规的限滑差速器未构造成对车辆40的转向角度作出反应并且未构造成允许在+55RPM与-55RPM值(分别为虚线444和446)之间的固定车轮滑动裕度将以以下方式分别在16秒标记处的点429处和20秒标记处的点437处操作。在车轮滑动在这些时间处超过+/-55RPM界限的情况下，常规的限滑差速器可以被加载和/或锁定，以使车轮滑动回到大约零RPM。然而，常规的限滑差速器不会像LSD 302在24.5秒标记(虚线440)处那样作出反应，因为车轮滑动仍将在+/-55RPM界限内。除非另有说明，否则常规的限滑差速器对车轮滑动的发生所作的反应将比当前的LSD 302慢得多。

将理解的是，图10及图10的描述涉及车轮滑动，该车轮滑动作为左车轮的速度减去右车轮的速度之间的差，从而导致当左车轮比右车轮旋转得慢时获得负的车轮滑动值。还可以根据用于右车轮的车轮滑动值来对本技术进行描述，在这种情况下，当左车轮比右车轮旋转得慢时将获得正的车轮滑动值。在这种情况下，本图示将被修改，因为中间图404将被翻转，使得车轮滑动406的曲线在转向角度402朝向负值移动时朝向正车轮滑动值移动。在不优先考虑这些车轮中的任一车轮的情况下，当前的LSD 302和控制单元370实际上对左从动车轮的速度与右从动车轮的速度之间的差作出反应。

图12a和图12b是示出了用于基于车辆40的转向角度来控制LSD 302的方法的操作的逻辑图。通过考虑图12a和图12b以及图23最佳地理解程序500。程序500包括可以以可变顺序执行的多个操作，操作中的一些操作可能被同时执行，操作中的一些操作是可选的。程序500可以在车辆、例如车辆40中实施。车辆40具有转向装置，例如方向盘58。车辆可以替代性地将车把实施为转向装置。限滑差速器(LSD)、例如LSD 302连接至车辆40的半轴98。左从动车轮和右从动车轮、比如前车轮44经由半轴98以可操作的方式连接至LSD 302。

在程序500中，操作510包括确定左从动车轮44的旋转速度和右从动车轮44的旋转速度。在操作515处，当前的车轮滑动406计算为左从动车轮44的旋转速度与右从动车轮44的旋转速度之间的差。车轮滑动406可以被计算为左车轮的速度减去右车轮的速度，或者被计算为右车轮的速度减去左车轮的速度。操作520包括确定左从动车轮44和右从动车轮44的平均旋转速度1202。在操作525处，确定转向角度1204。操作530包括将当前转向角度1204施加至转向角度映射表(表I)以获得校正系数1222，并将校正系数1222乘以平均旋转速度1202以确定预期车轮滑动1226。在操作535处，通过将平均旋转车轮速度1202施加至滑动映射表来选择滑动裕度1210，该滑动映射表是控制单元370中的曲线图414和418的表示。

在操作540处，控制单元370确定LSD 302当前是否被加载，并且控制单元370相应地设定或重新设定LSD 302的二进制状态1206。如果未设定二进制状态1206，则在操作545处，开关1228允许通过在加法器1212中将滑动裕度1210加上预期车轮滑动1210来计算最大允许车轮滑动408。同样，如果未设定二进制状态1206，则在操作550处，开关1230允许通过从预期车轮滑动1226减去滑动裕度1210来计算最小允许车轮滑动410，加法器1218有效地将68预期车轮滑动1226加上滑动裕度1210的负数形式1216。

如果在操作540处LSD 302被加载，则设定二进制状态1206，并且与框1240和1242中的一者根据转向角度1204输出逻辑1。如在图23的先前描述中所述，与框1240和1242的输出分别施加至开关1228和1230，从而使开关1228的输出1244和开关1230的输出1246等于预期车轮滑动1226或者等于固定值1248和1250，所述固定值1248和1250两者均等于0RPM。例如，如果转向角度1204为负(设定了逻辑值1236)并且LSD302被加载，从而使二进制状态1206被设定，则与框1240发出逻辑1，进而使开关1228的输出1244被设定为0RPM。此时，因为转向角度1204为负，所以预期车轮滑动1226也为负。因此，当设定了二进制状态1206时，开关1228的输出1244是预期车轮滑动1226或0RPM中的较大者。该输出1244由加法器1212加至滑动裕度1210。因此，在操作555处，最大允许车轮滑动408被计算为下述中的较大者：(a)滑动裕度1210；以及(b)预期车轮滑动1226和滑动裕度1210之和。以等效的方式，如果设定了二进制状态1206，则在操作560处，最小允许车轮滑动410被计算为下述中的较小者：(a)以负数形式的1216表示的滑动裕度1210；以及(b)预期车轮滑动1226减去滑动裕度1210。

操作565包括检测当前车轮滑动406在最大允许车轮滑动408与最小允许车轮滑动410之间的范围之外。如果二进制状态1206先前未设定，则在操作565处进行的该检测引起二进制状态1206的设定。如果先前LSD302未加载，则在操作570处LSD 302被加载。还可以设想的是，如果先前LSD 302被加载，则在操作565处进行检测之后增加LSD 302的载荷。

返回图10和图13，当转矩Tq_差速器下降至零时，操作570可以例如在18秒标记(虚线434)和22.5秒标记(虚线438)处结束，在这些时间处，LSD 302的二进制状态1206可以由控制单元370重新设定。

程序500和450的操作中的每一者可以配置成由一个或更多个处理器来处理，所述一个或更多个处理器联接至存储器。更详细地，图14是示例性控制单元370的框图。控制单元370包括操作性地连接至存储器604的处理器602、输入端口606和输出端口608。处理器602可以包括多个协同处理器。存储器604可以包括一个或更多个存储器模块。输入端口606可以包括多个输入模块。同样，输出端口608可以包括一个或更多个输出模块。输入端口606和输出端口608可以一体化为输入/输出模块。

在实施方式中，输入端口606从车轮速度传感器376、378和转向角度传感器390接收信号和测量值，并且输入端口606还可以从车辆速度传感器380接收测量值。输出端口608向LSD 302的致动器372和螺线管382提供控制命令，以加载和/或锁定LSD 302。存储器604存储用于控制LSD 302的配置信息，该配置信息包括例如为+/-360度的车辆40的最大转向角度、例如为30％的车辆40的滑动率、以及滑动裕度420的值与前车轮44的速度416的值之间的关系的滑动映射表。

在操作中，处理器602分析由LSD 302驱动的两个车轮的速度测量值以及当前转向角度。处理器602计算由车轮速度传感器376、378提供的从动车轮44的速度测量值的平均值。还可以设想的是，使用来自车辆速度传感器380的测量值。基于当前转向角度、基于车轮44的平均旋转速度以及基于存储在存储器604中的滑动率，处理器602计算车轮44的预期车轮滑动。处理器602还从存储器604读取车轮44的平均旋转速度的滑动裕度，并且处理器602通过分别将滑动裕度加上预期车轮滑动以及从预期车轮滑动减去滑动裕度来计算最大允许车轮滑动和最小允许车轮滑动。

处理器602还将当前车轮滑动计算为左从动车轮44的旋转速度与右从动车轮44的旋转速度之间的差。处理器602可以计算应当施加至LSD302的载荷水平。如果车轮速度测量值示出当前车轮滑动在由最大允许车轮滑动420和最小允许车轮滑动410所限定的范围内，则处理器602可以确定不需要加载；然而，处理器602仍可以由于其他原因确定一些载荷要被施加至LSD 302。如果处理器602确定车轮滑动超出由最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410所限定的范围，则这可以使输出端口608向致动器372提供控制命令，进而使致动器372开始将载荷施加至LSD302。用于控制LSD 302的载荷水平可以例如根据车轮滑动的幅度或根据实际车轮滑动与由最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410所限定的范围之间的差来计算。经计算的载荷水平可以是提供给致动器372的控制命令的一部分，例如呈施加至电动马达288的电压或电流的形式，计算该电压或电流，以提供要施加在离合器374上的经计算的Tq_差速器值。将车轮速度测量值连续地通知处理器602，处理器602可以因此连续地重新计算载荷的量。在一些情况下，例如，在LSD 302的最大载荷下或当载荷保持较长的时间段时，处理器602可以使输出端口608向螺线管382提供另一命令以锁定LSD 302。然后，处理器602可以当不再存在引起LSD 302的加载的条件时移除对LSD 302加载和/或锁定的应用。

由于车轮44的平均旋转速度可以不断变化，因此处理器602基于变化的预期车轮滑动不断地重新评估车轮44的预期车轮滑动以及最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410。当车轮44的平均旋转速度改变时，处理器可以从存储器604获得新的滑动裕度值。

在实施方式中，尽管由于任何原因将任何载荷施加至LSD 302，但是处理器602不断地重新计算最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410，使得最大允许车轮滑动408保持等于或大于滑动裕度，并且使得最小允许车轮滑动410保持等于或小于以负值表示的滑动裕度。

基于发动机转矩的LSD 302的控制(岩石爬行模式)

本技术的另一方面提供对连接至车辆40的从动车轮44的LSD 302的控制，该控制至少部分地基于发动机62的当前输出转矩、加速器控制件的位置以及车轮44的平均速度。LSD 302被预加载，其意义是将LSD302置于在实际滑动发生之前用于限制两个车轮44之间的最终滑动的条件下。

在实施方式中，车辆40的使用者可以例如通过将拨动开关65(图3)设定成岩石爬行模式来启用该功能。在岩石爬行模式中，控制单元370确定是否对LSD 302施加预载荷，该确定基于发动机62的当前输出转矩、车辆40的当前速度以及经由加速器控制件置于发动机62上的使用者需求。通过考虑加速器控制件、例如加速器踏板91(图2)的位置来检测使用者需求。可以设想的是，可以将安装在车把(未示出)上的扭转加速器(未示出)或按钮(未示出)用作加速器控制件。考虑到例如车辆40的相对较低的速度与发动机62的高输出转矩同时存在以及/或者与加速器控制件的突然剧烈致动(heavy actuation)同时存在，使用者可能导致车辆40进入陡坡，例如使车辆40准备在岩石表面上爬行。鉴于可以基于加速器控制件位置来预测的发动机转矩，此时预加载LSD 302通过在车轮滑动实际发生之前防止车轮滑动来提高对提供给使用者的车辆40的控制。

表II是载荷映射表的非限制性示例，可以由控制单元370使用该载荷映射表来控制LSD 302的预加载。该表根据下述内容示出了用于施加在LSD 302的离合器374上的以牛顿-米(Nm)为单位的转矩值：根据也以Nm为单位的预测发动机转矩，并且根据车辆40的速度，该速度既以公里每小时(KMH)为单位来表示，又以以每分钟转数(RPM)为单位的左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度的平均值来表示。

表II

出于说明的目的，假设车轮总直径为约71厘米，表II提供了针对高达约53.3KMH的车辆40的速度和各种预测发动机转矩值的施加在LSD302的离合器374上的转矩值，53.3KMH的车辆40的速度对应于400RPM的车轮速度。

同样在表II中，空值反映出对于预测发动机转矩和车辆速度值的对应组合而言，控制单元370不会引起对LSD 302施加任何预载荷。尽管在表II的特定示例中未示出，但是载荷映射表也可以使用空值来表示电动马达288不将压力施加至离合器374而同时离合器274和LSD 304通过使螺线管382通电来锁定齿轮组276而被锁定的情况。下文介绍反映了通过使用螺线管来锁定LSD 304的空值的示例。

控制单元370可以基于来自车辆速度传感器380的测量值或通过计算来自车轮速度传感器376、378的测量值的平均值来确定车辆40的速度。控制单元370还从发动机转矩监测器394接收发动机转矩测量值。在实施方式中，发动机转矩监测器394基于允许的空气和燃料测量值以及基于点火正时提前量来确定发动机输出转矩。还可以设想使用操作性地连接至发动机62的转矩传感器。

控制单元370基于如从表II的载荷映射表所确定的预测发动机转矩来控制要施加在LSD 302的离合器374上的转矩。要施加在离合器374上的转矩值通过控制单元370转换成下述电流水平，该电流水平应当被提供给电动马达288以提供期望的预载荷水平。该转换取决于电动马达288的特性、齿轮组276的特性以及离合器374的特性。在电动马达288是12伏直流马达的特定实施方式中，通过将10安培的电流施加至电动马达288来获得施加至离合器374的500Nm转矩值。替代性地，电动马达288可以是步进马达，在这种情况下，控制单元370确定足以使电动马达288向LSD 302施加期望的预载荷水平的多个步数。还可以设想的是，控制单元370可以使用脉冲宽度调制来控制电动马达288。

在本技术的变型中，可以在控制单元370中定义类似于表II的多个表。还可以设想使用如由换档器位置指示器396报告给控制单元370的用于驱动桥66的不同可用的齿轮比所定义的不同的载荷映射表。

在没有限制的情况下，上述用于驱动桥66的换档器60允许驾驶员在倒车档、高速前进档和低速前进档以及空档位置之间选择。出于说明的目的，表II的载荷映射表可以应用于倒车档和低速前进档。当由换档器60选择驱动桥66的高速前进档时，由控制单元370应用不同的载荷映射表。表III提供了能够在驱动桥66处于高速档时应用的载荷映射表的非限制性示例：

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表III

当变速器处于高速档时，对于给定的预测发动机转矩和给定的车辆速度，施加在LSD 302的离合器374上的转矩低于当变速器处于低速档且具有预测发动机转矩和相同车辆速度时的转矩。在表III的非限制性示例中，当驱动桥66处于高速档时，根据预测发动机转矩并且根据车辆40的速度而施加在LSD 302的离合器374上的转矩值朝向载荷映射表的底部移动，使得例如当处于高速档时对于90Nm的预测发动机转矩而施加的预载荷与当处于低速档时对于70Nm的预测发动机转矩而施加的预载荷是相同的水平。

在本技术的相同或另一变型中，可以由控制单元370对车辆40的使用者所期望的加速度进行估算。为此，控制单元370使用来自加速器控制件传感器392的实时信息。加速器控制件传感器392提供指示由车辆40的使用者致动的加速器控制件、例如加速器踏板91(图2)的当前位置的信号。可以设想的是，加速器控制件传感器392可以替代性地提供发动机62的节气门中的蝶形阀的位置。控制单元370基于由加速器控制件传感器392提供的实时信息来确定加速器控制件位置的加速度。加速器控制件位置的大的正加速度指示使用者希望车辆40快速加速。加速器控制件位置的大的负加速度(即减速度)指示使用者想要车辆40快速减速。可以指出的是，期望加速器控制件传感器392比包括发动机62、CVT 64、驱动桥66等的车辆40的传动系更快地作出反应。由此，控制器370能够在在输入轴90处存在来自发动机62的转矩的实际增大或减小之前修改施加至LSD 302的预载荷。

因此，预载荷可以基于根据公式(1)计算的预测发动机转矩：

其中：

预测发动机转矩是发动机输出转矩的预测值；

感测的转矩是发动机输出转矩的测量值；

加速器位置是加速器控制件位置的测量值；

是加速器控制件位置随时间的变化率；以及

常数是基于车辆40的传动系的特性而预定的常数值。

因此，根据公式(1)，通过将转矩调节值加上所测量的实际发动机输出转矩来计算预测发动机转矩，该转矩调节值与加速器控制件位置随时间的变化率成比例。

在实施方式中，控制单元370实施公式(1)来计算预测发动机转矩。在替代性实施方式中，控制单元370使用转矩映射表来存储预测发动机转矩、加速器控制件位置以及加速器控制件位置的变化率之间的关系。

图15图示了示出根据实施方式的用于确定预测发动机转矩的控制单元370的内部操作的框图。框图610示出了可以由控制单元370使用以确定预测发动机转矩的多达三(3)个输入。可以设想的是，在实施方式中，控制单元370可以使用附加的输入来确定预测发动机转矩。一种这样的输入是以Nm表示的当前发动机输出转矩612，该值由发动机转矩监测器394提供给控制单元370。另一输入是以百分比表示的当前加速器控制件位置614、例如加速器踏板91的位置，该值由加速器控制件传感器392提供给控制单元370。又一输入是以每秒加速器位置的变化百分比表示的加速器的变化率616。在图15的实施方式中，通过控制单元370基于加速器控制件传感器392的信号来确定加速器的变化率616。在变型中，控制单元370可以在内部跟踪加速器控制件位置614的变化，以计算加速器的变化率616。

由乘法器620将加速器的变化率616乘以预定的时间限制间隔618以提供加速器控制增益622。在图15的非限制性示例中，时间限制间隔618等于0.75秒。该值意味着在0.75秒的时间段内考虑加速器的变化率616。将加速器控制增益622和加速器控制件位置614施加至加法器624。加法器624输出等效加速器控制件位置626，该等效加速器控制件位置626可以大于100％并且因此超过实际的完全打开。该等效加速器控制件位置626被施加至框628。框628被图示为转矩映射表的图形表示，该转矩映射表根据等效加速器控制件位置626提供发动机转矩估值630。表IV提供了可以由控制单元370使用的转矩映射表的内容的非限制性示例。

等效加速器控制件位置626(％)	发动机转矩估值630(Nm)
		0	0
9	8.5
		20	17.2
30	27.9
		40	41.7
50	56.4
		60	70.4
70	83.6
		80	118.6
100	175
		120	175

表IV

加速器控制件位置614和加速器控制增益622也施加至选择框632，该选择框632选择这两(2)个输入中的较小者。然后，选择框632输出最小加速器控制件位置634，该最小加速器控制件位置634是加速器控制件位置614和加速器控制增益622中的较小者。除法器636将最小加速器控制件位置634除以加速器控制件位置614以提供要施加至发动机转矩估值630的加速器控制件校正系数638。加速器控制件校正系数638在零(0)与一(1)之间的范围内，并且加速器控制件校正系数638是无量纲的。如果最小加速器控制件位置634和加速器控制件位置614两者均等于零，则加速器控制件校正系数638被设定为一(1)。乘法器640将发动机转矩估值630乘以加速器控制件校正系数638以提供预计转矩(projected torque)642。由于加速器控制件校正系数638被限定在零与一之间的范围内，所以预计转矩642小于等于发动机转矩估值630。除非另外说明，否则加速器控制件校正系数638鉴于实际的加速器控制件位置预测来限制发动机转矩估值630。减法器644从单位元素646(即从一(1))减去加速器控制件校正系数638以生成转矩校正系数648。乘法器将发动机输出转矩612乘以转矩校正系数648以生成转矩校正值652。在加法器654中将转矩校正值652加上预计转矩642以生成期望值，该期望值是预测发动机转矩656。

无论实施方式是根据公式(1)来确定预测发动机转矩，还是使用关于图15描述的操作来确定预测发动机转矩，确定预测发动机转矩的效果都是相似的。出于说明的目的，尽管发动机输出转矩可以在给定时间等于20Nm、例如如由发动机转矩监测器394报告的那样，但是使用者剧烈地作用在加速器控制件上的检测结果可能导致预测发动机转矩的计算例如为90Nm。假设此时车辆40的速度为20KMH，则要施加在离合器374上的转矩将从空值变为500Nm。为了控制预载荷，控制单元370输入表II和表III的载荷映射表中的预测发动机转矩，根据换档器60的位置来选择这些载荷映射表中的一个载荷映射表。在上面的示例中，LSD 302将从无预载荷状态迅速地移动至最大预载荷状态，该结果的实现与LSD 302在检测到前车轮44滑动之后被加载相比要快得多。取决于发动机32的特性、CVT 64的特性、驱动轴82、84的特性以及LSD 302本身的特性，LSD302将在LSD 302的输入轴90处的转矩发生任何实际变化之前达到最大预载荷状态。可以指出的是，如果使用者释放加速控制件，则加速器控制件位置随时间的变化率可能为负。因此，预测发动机转矩可以小于所测量的发动机输出转矩，从而潜在地导致预载荷的减小或释放。

图16是示出了用于基于发动机转矩、加速器控制件位置以及加速器控制件位置的变化率来控制LSD 302的方法的操作的程序图。程序700包括可以以可变顺序执行的多个操作，操作中的一些操作可能被同时执行，操作中的一些操作是可选的。程序700可以在车辆、例如车辆40中实施。车辆40具有发动机并且可以具有变速器、例如发动机62和联接至驱动桥66的CVT 64。限滑差速器(LSD)例如LSD 302经由半轴98操作性地连接至由发动机62驱动的车轮44。来自发动机62的转矩经由输入轴90施加至LSD 302。

在程序700中，操作712包括确定发动机62的当前输出转矩，该发动机转矩测量值由发动机转矩监测器394提供给控制单元370。在操作714处，控制单元370基于来自加速器控制件传感器392的测量值来确定加速器控制件的位置。在操作716处，确定加速器控制件的位置随时间的变化率。加速器控制件的位置随时间的变化率可以由加速器控制件传感器392提供给控制单元370。替代性地，控制单元370可以基于由加速器控制件传感器392提供的连续测量值来计算该变化率。在操作718处，控制单元370确定预测发动机转矩，该预测发动机转矩基于发动机的当前输出转矩和加速器控制件的位置随时间的变化率。在操作718中，控制单元370可以根据公式(1)将转矩调节值加上发动机的当前输出转矩。替代性地，在操作718中，控制单元370可以实施图15的框图610的操作。还可以设想另一替代方案，在该替代方案中，控制单元370将发动机的当前输出转矩、加速器控制件的位置以及加速器控制件的位置随时间的变化率施加至三维查找表，以获得预测发动机转矩的值。

然后，在操作720处确定车辆40的速度。车辆40的速度可以由车辆速度传感器380提供给控制单元370。替代性地，操作720可以包括子操作722，该子操作722包括通过车轮速度传感器376、378测量左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度。该测量值被提供给控制单元370，该控制单元370确定左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度的平均值，以基于该平均值并且还基于左车轮44的尺寸和右车轮44的尺寸来确定车辆40的速度。

然后，操作730包括确定用于最终施加至LSD 302的预载荷的值，该预载荷的值基于预测发动机转矩和车辆40的速度。在实施方式中，操作730可以包括子操作732，在该子操作732中，预测发动机转矩和车辆40的速度由控制单元370施加至载荷映射表，以从该载荷映射表读取要施加在LSD 302的离合器374上的转矩的值。在变型中，控制单元可以根据换档器60的位置选择多个载荷映射表、例如在表II和表III中图示的这些载荷映射表中的载荷映射表，所述位置由换档器位置指示器396提供给控制单元370。

考虑表II和表III中图示的载荷映射表，在本示例中以要施加在离合器374上的转矩的形式表示的用于施加至LSD 302的预载荷的值可以为零(或空值)或者可以大于等于零。在操作740处，控制单元370有条件地使预载荷施加至LSD 302，该施加以预载荷的值大于零(即不为空值或不为负)为条件。操作740可以包括子操作742，在子操作742中，控制单元370根据从载荷映射表获得的转矩值来控制电动马达288以驱动齿轮组276和滚珠坡道278，进而压缩离合器374。该操作加载LSD 302，从而防止或减小左车轮44和右车轮44的旋转速度差。

可选地，齿轮组276可以在操作750处被锁定。为此，控制单元370可以使用螺线管382来锁定齿轮组276。

程序700的操作中的每一个操作可以配置成由一个或更多个处理器来处理，一个或更多个处理器联接至存储器，例如联接至图14中图示的控制单元的处理器602和存储器604。

在实施方式中，输入端口606从车轮速度传感器376、车轮速度传感器378、车辆速度传感器380、加速器控制件传感器392、发动机转矩监测器394以及换档器位置指示器396接收信号和测量值。输出端口608向LSD 302的致动器372和螺线管382提供命令，以预加载和/或锁定LSD302。存储器604存储用于控制LSD 302的配置信息，该配置信息包括例如：载荷映射表或用于换档器60的多个位置的多个这种载荷映射表；根据加速器控制件位置的发动机转矩估值的转矩映射表；以及以半径、直径或周长表示的车轮44的尺寸。

在操作中，处理器602分析从车辆速度传感器380获得的测量值和/或从车轮速度传感器376、378获得的测量值，以确定车辆40的速度。在实施方式中，使用来自车轮速度传感器376、378的测量值，控制单元基于左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度的平均值来确定车辆40的速度。处理器602还分析来自发动机转矩监测器394的测量值。处理器602基于来自发动机转矩监测器394的测量值来确定发动机62的输出转矩的值。基于发动机62的输出转矩的值和车辆40的速度，处理器602确定要施加至LSD 302的预载荷的值，如果存在预载荷的话。处理器602使输出端口608向致动器372提供命令，进而使致动器372通过压缩离合器374而将预载荷施加至LSD 302。

存储在存储器604中的配置信息可以包括表II的载荷映射表。在实施方式中，存储器604可以可选地存储用于换档器60的多个位置中的每一个位置的多个载荷映射表，例如如表II和表III中所示。处理器602可以使用在输入端口606处从换档器位置指示器396接收到的指示来选择存储器604中的这些载荷映射表中的一个载荷映射表。在任何情况下，处理器602都可以将发动机62的输出转矩的值和车辆40的速度施加至载荷映射表，以确定要施加在LSD 302的离合器374上的转矩值。存储在存储器604中的配置信息还可以包括表IV的转矩映射表。

可选地，经由输入端口606向处理器602通知由加速器控制件传感器392提供的加速器控制件的当前位置。加速器控制件传感器392还可以提供加速器控制件位置的变化率，或者处理器602可以基于来自加速器控制件传感器392的连续信号来不断地确定加速器控制件位置的变化率。如果处理器602确定使用者已经迅速增加或减少了加速器控制件需求，则在实施方式中，处理器602可以应用公式(1)的校正系数以获得对发动机62的发动机输出转矩的预测。在另一实施方式中，处理器602可以实施框图610的元素并执行框图610的各个操作，以确定发动机62的发动机输出转矩的预测。在任何情况下，鉴于LSD 302的预加载，该预测输出转矩用作发动机62的输出转矩值，以从载荷映射表读取要施加在LSD 302的离合器374上的转矩值。

处理器602可以使输出端口608提供命令以使螺线管382通电，从而使螺线管382的齿384接合齿轮组276，进而有效地锁定LSD 302。该锁定LSD 302的命令可以在施加预载荷之后，例如在离合器374的最大压缩之后。

针对湿滑驾驶条件(泥地模式)而优化的LSD 302的控制

本技术的另一方面提供了对连接至车辆40的从动车轮44的LSD 302的控制，该控制至少部分地基于湿滑驾驶条件的检测、比如例如基于当车辆40处于深泥或处于其他难以控制的地面上的检测。在本公开的上下文中，出于方便的目的，术语“湿滑驾驶条件”用于指代下述条件：比如在深泥或其他非常湿滑的表面上驾驶，包括但不限于松散的砾石、结冰的道路、深的积雪、浅河流等。本技术特别地但非排他地适于越野车辆。

在实施方式中，车辆40的使用者可以例如通过将拨动开关65(图3)设定成泥地模式来启用该功能。控制单元370可以使用三(3)种情况中的任何一种情况或三(3)种情况的组合来检测或推断车辆40在深泥中或在其他湿滑驾驶条件下侧倾。第一种情况是当检测到发生预定数目的车轮滑动时。第二种情况是尽管对LSD 302施加了预载荷，但车轮仍在滑动时。第三种情况是当发动机的转矩输出在发动机载荷线上方时。

图17中例示了这三(3)种情况，图17是示出了根据实施方式的用于在泥地模式中控制LSD 302的控制单元370的内部操作的框图800。在本实施方式中，框图800示出了可以由控制单元370使用以在泥地模式中控制LSD 302的多达四(4)个输入。可以设想的是，在实施方式中，控制单元370可以使用附加的输入。

一种这样的输入是车轮滑动检测802。车轮滑动检测802可以当来自车轮速度传感器376、378的左前车轮44的旋转速度和右前车轮44的旋转速度的测量值之间的差指示前车轮44中的一个前车轮滑动超过预定阈值时由控制单元370在内部生成。在检测车轮滑动之前，控制单元370可以允许超过预定最大旋转速度差的旋转速度差，以便在车辆40处于弯道时解释车轮44的自然速度差。例如，在基于车辆40的转向角度的LSD 302的控制和针对湿滑驾驶条件(泥地模式)而优化的LSD 302的控制均由控制单元370支持的实施方式中，车轮滑动检测802可以当车轮滑动406在由最大允许车轮滑动408和最小允许车轮滑动410所限定的容许滑动范围之外时生成。

第二输入是用于LSD 302的活动指示(activity indication)804，该活动指示804在载荷通过电动马达288施加至LSD 302时被设定。第三输入是可以由车辆速度传感器380提供给控制单元370的车辆速度806。替代性地，车辆速度666可以等效地基于由车轮速度传感器376、378对左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度的测量值，车辆速度666由控制单元370基于这些测量值和前车轮44的尺寸推导。第四输入是以Nm表示的当前发动机输出转矩808，该值由发动机转矩监测器394提供给控制单元370。

现在将参照图17对示例进行描述。框图800包括实现逻辑与功能、或功能以及非功能的多个逻辑部件。本描述是在在部件中的一些部件的输出处提到逻辑1和逻辑0的情况下进行的。描述框图800的这种方式是出于简化的目的并且不限制本公开。还可以设想使用相反的0和1或使用比如真或假的其他逻辑值的其他实施方式，以及使用软件代码的框图800的逻辑事件的实施方式。

考虑第一种情况，车轮滑动检测802在检测到车轮滑动的情况下被设定为1，或者在没有车轮滑动的情况下被设定为0。该输出被施加在变化确定框810的输入处，该变化确定框810在输入从0变为1时，即，当首先检测到车轮滑动时短暂地输出设定为1的变化指示812。变化指示812在短暂的延迟之后返回至0，并且如果车轮滑动检测802改变为0则变化指示812保持在0处。变化指示812被施加至计数器814，该计数器814对变化指示812被设定为1发生的数目进行计数。实际上，计数器814对不同的车轮滑动事件的发生的数目进行计数。当计数器814超过预定车轮滑动发生数目、例如三(3)次车轮滑动发生时，计数器814将逻辑1施加至具有两(2)个输入的第一或框816的输入。然后，不管施加在第一或框816的另一输入处的值如何，第一或框816将逻辑1施加至具有两(2)个输入的第二或框818的输入。然后，不管施加在第二或框818的另一输入处的值如何，第二或框816都发出用于LSD 302的锁定请求820。锁定请求820可以使载荷施加至LSD 302、例如使最大转矩施加在离合器374上，并且锁定请求820还可以使螺线管382通电以有效地锁定LSD 302。第一种情况通过重复的车轮滑动引起LSD 302的锁定来实现。

在下文中详细描述的重新设定框846可以当发动机输出转矩808的转矩下降至低转矩设定点842时引起计数器814的重新设定。因此，期望计数器814在车辆40的正常操作期间在各个时间被重新设定。还可以设想的是，当在预定时间阈值之后没有车轮滑动检测802被施加至变化确定框810时，使用计时器来重新设定计数器814。

现在考虑第二种情况，当载荷施加至LSD 302时设定的用于LSD 302的活动指示804以及变化指示812两者都被施加至与框822的输入。当与框822的输入两者都被设定为1时，与框822输出1，与框822的输入两者都被设定为1是当变化指示812指示检测到车轮滑动同时活动指示804指示载荷已经被施加至LSD 302时的情况。从与框822输出的1通过第一或框816和第二或框818传播，第二或框818发出用于LSD 302的锁定请求820。第二种情况通过在加载LSD 302引起LSD 302的锁定的同时发生车轮滑动来实现。

现在考虑第三种情况，车辆速度806被施加至载荷线映射表824。图18是发动机载荷线832的曲线图830。在图18中所示的曲线图830上，载荷线832是当车辆40沿着平坦水平表面以最小外部阻力行驶时，根据车辆速度806移动车辆所需的预期发动机输出转矩834的理想表示。在曲线图830上，点836表示车辆40在深泥中或另一湿滑驾驶条件下侧倾的情况。在这种情况下，对于车辆40的给定速度836_S，实际发动机转矩836_τ大于预期发动机输出转矩834。

表V是载荷线映射表824的非限制性示例，该载荷线映射表824可以由控制单元370使用以确定车辆40的使用者所请求的转矩何时在发动机载荷线上方。该表示出了根据以牛顿-米(Nm)为单位的发动机输出转矩808的车辆速度806，该车辆速度806表示为以每分钟转数(RPM)为单位的左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度的平均值。

车辆速度806(前车轮44(RPM))	预期发动机输出转矩834(Nm)
		0	20
20	20
		50	20
100	20
		150	25
200	30
		300	40
400	120
		500	200
800	200

表V

载荷线映射表824根据车辆速度806输出预期发动机输出转矩834。返回至图17，通过第一比较器838将发动机输出转矩808与预期发动机输出转矩834进行比较。如果发动机输出转矩808大于预期发动机输出转矩834，则使用者的转矩需求在发动机载荷线上方，并且第一比较器838输出被施加至第二或框818的1。第二或框818发出用于LSD 302的锁定请求820。第三种情况通过过量的发动机转矩引起LSD 302的锁定来实现。

当施加至第一或框816和第二或框818的输入中没有输入被设定为1时，第一或框816和第二或框818的输出被设定为0，并且不发出锁定请求820。

如果已经发出了锁定请求820，则使用框图800的其他部件来移除锁定请求820的作用。

通过第二比较器840将发动机输出转矩808与低转矩设定点842进行比较，该低转矩设定点842在图17的非限制性示例中被设定为5Nm。如果发动机输出转矩808小于低转矩设定点842，则第二比较器840发出设定为1的低转矩指示844。如果低转矩指示844设定为1，则低转矩指示844使重新设定框846将计数器814重新设定为零车轮滑动发生。结果，计数器814将逻辑0施加至第一或框816。如果此时逻辑1未被施加至或框816和818的其他输入，则这可能导致锁定请求820的移除。可以指出的是，锁定请求820的移除不足以引起LSD 302的解锁，因为车辆40的其他运行条件可能要求LSD 302保持锁定。

低转矩指示844也被施加至触发器框848的重新设定(R)输入。实际上，低转矩指示844在发动机输出转矩808小于低转矩设定点842时将逻辑1施加至触发器框848的R输入。

第一或框816的输出也被施加至触发器框848的设定(S)输入。因此，当第一种情况和第二种情况中的任何一者适用时，即当检测到预定车轮滑动发生数目时或者尽管对LSD302施加了预载荷但车轮44仍在滑动时，逻辑1被施加至触发器框848的S输入。逻辑1也在这些情况中的两者同时适用时被施加至至触发器框848的S输入。触发器框848具有输出(Q)850，该输出(Q)850当S输入设定为1时被设定为1。在Q输出850被设定为1之后，如果S输入被设定为0，则Q输出850保持设定，直到触发器框848的R输入被设定为1为止，随后Q输出850被设定为0。S输入和R输入两者不期望被同时设定为1，因为这种情况将要求在发动机转矩808非常低时前车轮44滑动。无论如何，如果发生这种情况，则Q输出850被设定为0。总之，当存在在第一种情况和第二种情况下所定义的用于锁定LSD 302的条件时，Q输出850被设定为1。

第一比较器838的输出被非框852否定。非框852的输出是载荷线指示854，该载荷线指示854在使用者的转矩需求在发动机载荷线上方时被设定为0，否则该载荷线指示854被设定为1。开关856具有三(3)个输入，触发器开关848的Q输出850、载荷线指示854以及低转矩指示844被施加至所述三(3)个输入。开关856如下操作。

如果Q输出850被设定为1(导致发出加载请求820的第一种情况和第二种情况中的一者)，则开关856输出低转矩指示844的值。此时，期望低转矩指示844的值被设定为0，因为通常不期望在非常低的发动机转矩值处发生导致设定触发器框848的S输入的车轮滑动事件。如果Q输出850被设定为1并且低转矩指示被设定为0，则开关856不发出解锁请求858。

如果Q输出850被设定为0(第一使用和第二使用中的任一者均未引起加载请求820的发出)，并且如果加载线指示854被设定为1，则开关856输出解锁请求858，此时使用者的转矩需求不超过发动机载荷线(第三种情况不引起加载请求820的发出)。如果Q输出850被设定为0并且载荷线指示854被设定为0，则开关856不发出解锁请求858。

图19a至图19e提供了逻辑图，所述逻辑图示出了用于基于驾驶条件来控制LSD302的方法的操作。程序900包括可以以可变顺序执行的多个操作，操作中的一些操作可能被同时执行，操作中的一些操作是可选的。程序900可以在车辆、例如车辆40中实施。在程序900中，操作910包括确定指示车辆40的行使条件的至少一个参数。基于所述至少一个参数，在操作920处检测湿滑驾驶条件。响应于在操作930处进行的检测，LSD302在操作930处被选择性地锁定。在操作940处，当不再检测到湿滑驾驶条件时，可以选择性地解锁LSD 302。

操作910和920可以可选地包括子程序950或960、970或980(图19b至图19e)或这些子程序的组合。

在子程序950中，子操作952和954分别包括确定车辆40的速度和发动机62的转矩。在子操作956处，通过确定发动机的转矩在用于车辆40的速度的发动机62的载荷线上方来检测湿滑驾驶条件。

在子程序960中，在子操作962处，确定左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度，此后，在子操作964处比较左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度。如果左车轮44的旋转速度与右车轮44的旋转速度之间的差超过预定最大旋转速度差，则在子操作966处检测到车轮滑动发生。预定最大旋转速度差可以设定为零(0)RPM或更大的值。

子程序970包括用于检测车轮滑动发生的子程序960。子程序960被重复多次，并且在子操作972处对车轮滑动发生的数目进行计数。当车轮滑动发生的数目超过预定车轮滑动发生数目、例如三(3)次车轮滑动发生时，在子操作974处检测到湿滑驾驶条件。操作976可以最终检测到发动机的转矩小于低阈值的值，在这种情况下，操作978重新设定车轮滑动发生的数目的计数器。可选地，当在预定时间段内未检测到这种车轮滑动发生时，也可以重新设定车轮滑动发生的数目的计数器。

在子程序980中，在子操作982处，预载荷被施加至LSD 302。在子程序960处检测车轮滑动发生。在子操作984处检测到滑动驾驶条件，因为在LSD 302被预加载时检测到车轮滑动。

程序900的操作中的每一个操作可以构造成由一个或更多个处理器来处理，一个或更多个处理器联接至存储器，例如图14中图示的控制单元的处理器602和存储器604。

在实施方式中，输入端口606从车轮速度传感器376、车轮速度传感器378、车辆速度传感器380以及发动机转矩监测器394接收信号和测量值。输出端口608向LSD 302的致动器372和螺线管382提供命令，以预加载和/或锁定LSD 302。存储器604存储用于控制LSD302的配置信息，该配置信息包括例如用于车轮滑动检测的车轮44的预定最大旋转速度差、用于检测连续的车轮滑动的预定车轮滑动发生数目、载荷线映射表824、车轮尺寸和/或低转矩设定点842。

在操作中，处理器602分析来自车轮速度传感器376、车轮速度传感器378、车辆速度传感器380以及发动机转矩监测器394中的一者或更多者的测量值和信号。处理器602基于指示车辆40的行使条件的至少一个参数来检测湿滑驾驶条件，所述至少一个参数在输入端口606处接收。处理器602响应于湿滑驾驶条件的检测经由输出端口608来控制LSD 302的锁定。在各种实施方式中，处理器602可以使用以下技术中的一个或更多个技术来检测湿滑驾驶条件。

例如，处理器602可以比较由车轮速度传感器376、378报告的左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度，并且处理器602可以在左车轮44的旋转速度与右车轮44的旋转速度之间的差超过存储在存储器604中的预定最大旋转速度差的情况下检测到车轮滑动发生。处理器可以在车轮滑动发生的数目超过存储在存储器604中的预定车轮滑动发生数目时检测到湿滑驾驶条件。如上文中所提到的，当发动机输出转矩808下降到低转矩设定点842以下时，或者可选地，在预定时间段之后没有任何车轮滑动发生的情况下，可以重新设定用于车轮滑动发生的数目的计数器。

在另一示例中，处理器602例如响应于检测到第一车轮滑动发生或出于其他原因使输出端口608发送用于向LSD 302施加预载荷的命令。处理器602当在预载荷被施加至LSD302的时候检测到车轮滑动发生时检测到湿滑驾驶条件。

在又一示例中，处理器602可以将用以确定车辆速度的前车轮44的尺寸作为因子基于下述内容来确定车辆速度：基于在输入端口606处从车辆速度传感器380接收到的速度测量值，或者基于如由车轮速度传感器376、378测量的左前车轮44的旋转速度和右前车轮44的旋转速度的平均值。然后，处理器602从存储在存储器604中的载荷线映射表824读取对应于车辆速度的预期发动机转矩值。处理器602在发动机输出转矩测量值超过预期发动机转矩值时检测到湿滑驾驶条件。

当处理器602已经响应于湿滑驾驶条件的检测而使LSD 302锁定时，处理器602可以最终控制LSD 302的解锁。为此，处理器602可以基于来自各个传感器的一个或更多个读取值来检测没有保留用于湿滑驾驶条件的检测的任一条件。然后，处理器602可以经由输出端口608控制LSD 302的解锁。特别地，处理器602可以实施框图800的各个框。

基于加速器控制件位置的LSD 302的控制(道路活动模式)

本技术的又一方面提供对连接至车辆40的从动车轮44的LSD 302的控制，该控制至少部分地基于加速器控制件位置。在一些情况下，加速器控制件的剧烈致动、俗称“高载荷启动(holeshot start)”可能导致对LSD302施加高载荷，以防止车轮打转。为了提高方向稳定性，稳定载荷也可以当车辆40的速度满足或超过预定阈值时施加至LSD 302。在至少一种实施方式中，在剧烈致动加速器控制件时施加至LSD 302的高载荷可以是能够由电动马达288提供的最大可能载荷。

在实施方式中，车辆40的使用者可以例如通过将拨动开关65(图3)设定为道路活动模式来启用该功能。在非常低的车辆速度下由使用者剧烈致动加速器控制件时、例如在原地起步时，控制单元370可能使高载荷施加至LSD 302。期望这可以在车轮打转实际发生之前防止车轮打转，或者至少显著减少由于高的初始加速度而发生的车轮打转量。稳定载荷还在车辆速度超过预定速度阈值时选择性地施加至LSD 302。该稳定载荷减小了在高车辆速度下前车轮44的潜在滑动，并且因此提高了车辆40的方向稳定性。

图20是示出了根据实施方式的用于在道路活动模式中控制LSD 302的控制单元370的内部操作的框图。框图660示出了可以由控制单元370使用以在道路活动模式中加载LSD的多达三(3)个输入。可以设想的是，在实施方式中，控制单元370可以使用附加的输入来确定道路活动模式。一种这样的输入是以百分比表示的当前加速器位置662，该值由加速器控制件传感器392提供给控制单元370。加速器控制件的最小致动、例如加速器踏板91的完全释放可以表示为0％的值。加速器控制件的最大致动、例如加速器踏板91的完全下压可以表示为100％的值。另一输入是以Nm表示的当前发动机输出转矩664，该值由发动机转矩监测器394提供给控制单元370。又一输入是可以由车辆速度传感器380提供给控制单元370的车辆速度666。替代性地，车辆速度666可以等效地基于由车轮速度传感器376、378对左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度的测量值，车辆速度666由控制单元370基于这些测量值和前车轮44的尺寸来推导。这些输入被施加至框图660内的各个框。

加速器位置662被施加至加速器位置阈值框668，该加速器位置阈值框668限定通常可以被认为指示加速器控制件的完全致动的预定加速器位置阈值。在图20的非限制性示例中，该阈值例如是在加速器踏板91的90％下压处。还可以设想高达100％以及更低的值的其他阈值的值。当加速器位置662满足或超过预定加速器位置阈值时，加速器位置阈值框668发出加载命令670，该加载命令670作为第一输入被施加至开关672。

车辆速度666被施加至限定预定速度阈值的转向稳定阈值框674。在图20的非限制性示例中，该阈值为40KMH。还可以设想较高的阈值的值和较低的阈值的值。当车辆速度666满足或超过预定速度阈值时，转向稳定阈值框674发出限定例如350Nm的固定转矩值的转矩分配676，该值被选择成使得稳定载荷被施加至LSD 302，稳定载荷小于高载荷。为了防止电动马达288的过热，在对LSD 302施加稳定载荷之后跟随有通过启用螺线管382来锁定LSD302的命令，在这之后可以使电动机288断电。

发动机输出转矩664和车辆速度666两者被施加至道路活动映射表。道路活动映射表被图示为图20上的框678。框678提供了道路活动映射表的图形表示。表VI提供了道路活动映射表的内容的非限制性示例，该道路活动映射表可以被控制单元370用来控制对LSD302施加载荷。如表II和表III中的情况，表VI根据下述内容示出了用于施加在LSD 302的离合器374上的以牛顿-米(Nm)为单位的转矩值：根据也以Nm为单位的发动机62的输出转矩，并且根据车辆40的速度，该速度既以公里每小时(KMH)为单位来表示又表示为以每分钟转数(RPM)为单位的左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度的平均值。

表VI

发动机输出转矩664和车辆速度666被施加至道路活动映射表以生成转矩值680，该转矩值680可以是空值，转矩值680由框678输出。转矩值680是开关672的第二输入。在本实施方式中，开关672的第三输入是具有750Nm的值的预定的高载荷转矩参数682。

开关672如下操作。如果在开关672的第一输入处存在加载命令670，则开关672发出不同的转矩分配684，该转矩分配684的值等于预定的高载荷转矩参数682。如果在开关672的第一输入处不存在加载命令670，则转矩分配684被设定为转矩值680，该转矩值680可以具有空值。

可以指出的是，在图20的实施方式中，只要当前加速器位置662满足或超过预定位置阈值，加速器位置阈值框668就可以在任何车辆速度下发出加载命令670。因此，每当加速器控制件完全接合时，转矩分配684就可以被设定为750Nm转矩值的高载荷转矩参数682。当控制单元370由于载荷分配676为非零值、如车辆速度666为至少40KMH时的情况而选择转矩分配676时，控制单元370可以忽略加载命令670的作用，从而有效地否定转矩分配684的作用和加载命令670的作用。当转矩分配676由于车辆速度小于40KMH而为零时，控制单元370选择转矩分配684，该转矩分配684可以具有零或非零值，并且该转矩分配684当存在加载命令670时可以等于750Nm转矩值。如果转矩分配676和684中的一者大于零，则控制单元370使转矩分配676或684中的选定的一者施加在LSD302的离合器374上。

图21是示出了用于基于加速器控制件位置来控制LSD 302的方法的操作的逻辑图。程序1000包括可以以可变顺序执行的多个操作，操作中的一些操作可能被同时执行，操作中的一些操作是可选的。程序1000可以在车辆、例如车辆40中实施。车辆40具有发动机例如发动机62和限滑差速器(LSD)例如LSD 302，该发动机具有操作性地连接至加速器控制件、例如加速器踏板91的节气门。

在程序1000中，操作1010包括通过加速器控制件传感器392确定加速器控制件位置。可选地，可以在操作1020处确定车辆40的速度。在实施方式中，操作1020可以包括从车辆速度传感器380读取车辆40的速度。在另一实施方式中，操作1020可以包括子操作1022和1024。在子操作1022中，可以由车轮速度传感器376、378来确定左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度。然后，在子操作1024处，基于左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度的平均值并且基于左车轮44的尺寸和右车轮44的尺寸来确定车辆40的速度。

无论如何，在操作1030处，只要加速器控制件位置满足或超过预定位置阈值，高载荷就会被选择性施加至LSD 302。预定位置阈值通常可以被认为指示加速器控制件的剧烈致动、例如90％。可选地，选择性地施加高载荷的条件可以是车辆40的速度小于预定速度阈值，该预定速度阈值例如为由图20的转向稳定阈值框674限定的40KMH的值。

使用图9的先前描述中所描述的技术，可以可选地在对LSD 302施加高载荷之后，使螺线管382通电来锁定LSD 302。

在确定车辆40的速度的实施方式中，操作1040可以包括当车辆40的速度满足或超过预定速度阈值时释放高载荷。在相同或另一实施方式中，操作1050可以包括当车辆40的速度满足或超过预定速度阈值时施加稳定载荷。在图20的示例中，转向稳定阈值框674限定预定速度阈值。

无论如何，当在操作1060处检测到加速器控制件的完全释放或部分释放时，在操作1070处释放高载荷。例如，一旦加速器控制件传感器392报告不再满足或超过预定位置阈值的加速器控制件位置，就可以检测到加速器控制件的部分释放。

尽管高载荷未施加至LSD 302，加速器控制件位置小于预定位置阈值，但是在操作1090处，控制单元370可以将发动机输出转矩和车辆的速度施加至道路活动映射表，以读取用于施加至LSD的部分载荷的值。在操作1095处，控制单元370对部分载荷向LSD的施加进行控制。在大多数情况下，施加至LSD的部分载荷小于高载荷。

预定位置阈值的值和预定速度阈值的值仅是示例性的并且不限制本公开。

图22是示出了用于控制LSD 302以使车辆的转向稳定的方法的操作的逻辑图。程序1100还包括可以以可变顺序执行的多个操作，操作中的一些操作可能被同时执行，操作中的一些操作是可选的。程序1100还可以在车辆40中实施。

在操作1110处确定车辆40的速度。如程序1100的情况一样，可以基于由车辆速度传感器380或车轮速度传感器376、378提供的测量值来确定车辆40的速度。在操作1120处，当车辆40的速度大于预定速度阈值时，稳定载荷被选择性地施加至LSD 302。以这种方式，提高了车辆40的方向稳定性。

在实施方式中，车辆40可以实施上文中参照图21描述的程序1000。在另一实施方式中，车辆40可以实施上文中参照图22描述的程序1100。在又一实施方式中，车辆40可以实施程序1000和1100两者。因此，这些程序可以独立地或联合地实施。

程序1000和1100的操作中的每一个操作可以构造成由一个或更多个处理器来处理，一个或更多个处理器联接至存储器，例如图14中图示的控制单元的处理器602和存储器604。

在实施方式中，输入端口606从加速器控制件传感器392以及可选地从车轮速度传感器376、378和/或车辆速度传感器380接收信号和测量值。输出端口608向LSD 302的致动器372和螺线管382提供命令，以加载和/或锁定LSD 302。存储器604存储用于控制LSD 302的配置信息，该配置信息包括例如左车轮44的尺寸和右车轮44的尺寸、预定位置阈值和可选地预定速度阈值、和/或道路活动映射表。

在操作中，处理器602在由加速器控制件传感器392指示的加速器控制件位置满足或超过存储在存储器604中的预定位置阈值时确定用于控制高载荷选择性施加至LSD 302的控制命令。处理器602可以从车辆速度传感器380接收车辆40的速度的测量值，或者处理器602可以基于由车轮速度传感器376、378提供的左车轮44的旋转速度和右车轮44的旋转速度的平均值并基于左车轮44的尺寸和右车轮44的尺寸来确定车辆40的速度。无论如何，如果车辆40的速度可用，则当在车辆40的速度小于存储在存储器604中的预定速度阈值的条件下由加速器控制件传感器392指示的加速器控制件位置满足或超过预定位置阈值时，处理器602可以控制高载荷选择性施加至LSD 302。处理器602可以当加速器控制件传感器392通知加速器控制件位置下降到预定位置阈值以下时或当车辆速度满足或超过预定速度阈值时使输出端口608停止用于向LSD 302施加高载荷的控制命令。

在实施方式中，由输出端口608发送的控制命令使致动器372施加高载荷之后，可以跟随有通过螺线管382锁定LSD 302的另一控制命令。

独立于加速器控制件位置，如果车辆40的速度是已知的，则处理器602可以确定车辆40的速度大于存储在存储器604中的预定速度阈值。在这种情况下，处理器602可以使输出端口608将控制命令发送至LSD302，以施加稳定载荷。稳定载荷限制但不防止车辆40的左车轮44与右车轮44之间的旋转速度差，以提高方向稳定性。

处理器602可以经由输入端口606接收由发动机转矩监测器394提供的发动机输出转矩值。处理器将车辆的速度和发动机输出转矩值施加至存储在存储器604中的道路活动映射表，以读取用于施加至LSD 302的部分载荷的值。该部分载荷以施加在离合器374上的转矩来表示。如果加速器控制件位置小于预定位置阈值，则处理器602可以使输出端口608发送用于控制载荷施加至LSD 302的控制命令。再次参照图20，可以观察到的是，如果在开关672的输入处存在加载命令670，则开关672将忽略来自道路活动映射表的任何部分载荷值。还可以观察到的是，如果转矩分配676具有非零值，则控制单元370也忽略来自道路活动映射表的任何部分载荷值。

本公开内容引入了用于控制LSD 302的各种技术，这些技术在图12a、图12b、图13、图15、图16、图17、图19a至图19e、图20、图21以及图22的图中例示。安装在特定车辆40中的限滑差速器组件300的特定实施方式可以集成有这些技术中的任何一项技术。另一实施方式可以集成有这些技术中的所有技术。又一实施方式可以集成有这些技术的任何组合。

根据本技术的一些非限制性实施方式实施的方法、差速器组件以及车辆可以如以下被编号的条款中所呈现的那样来表示。

条款

[条款1]一种控制车辆的限滑差速器(LSD)的方法，所述车辆具有发动机、所述LSD以及以可操作的方式连接至所述LSD的左从动车轮和右从动车轮，所述方法包括：

确定所述发动机的当前输出转矩；

确定加速器控制件的位置；

基于所述发动机的当前输出转矩和所述加速器控制件的位置来确定预测发动机转矩；

确定所述车辆的速度；

确定用于施加至所述LSD的预载荷的值，所述预载荷的值基于所述预测发动机转矩和所述车辆的速度；以及

当所述预载荷的值大于零时将预载荷施加至所述LSD。

[条款2]根据条款1所述的方法，还包括：

确定所述左车轮的旋转速度和所述右车轮的旋转速度；以及

确定所述左车轮的旋转速度和所述右车轮的旋转速度的平均值。

[条款3]根据条款2所述的方法，其中，确定所述车辆的速度还包括基于所述左车轮的旋转速度和所述右车轮的旋转速度的所述平均值并且基于所述左车轮的尺寸和所述右车轮的尺寸来确定所述车辆的速度。

[条款4]根据条款1至3中的任一项所述的方法，其中，将所述预载荷施加至所述LSD包括压缩所述LSD的离合器以减小所述左车轮和所述右车轮的旋转速度差。

[条款5]根据条款4所述的方法，其中，压缩所述LSD的所述离合器包括使用电动马达来驱动齿轮组和滚珠坡道，以将转矩施加在所述离合器上。

[条款6]根据条款5所述的方法，其中，压缩所述LSD的所述离合器还包括使用螺线管来锁定所述齿轮组。

[条款7]根据条款4至6中的任一项所述的方法，还包括将所述预测发动机转矩和所述车辆的速度施加至载荷映射表，以读取要施加的用于压缩所述离合器的转矩的值。

[条款8]根据条款7所述的方法，还包括：

确定变速器换档器的位置；以及

根据所述变速器换档器的位置在多个载荷映射表中选择所述载荷映射表。

[条款9]根据条款1至8中的任一项所述的方法，还包括：

确定所述加速器控制件的位置随时间的变化率；

其中，所述预测发动机转矩还基于所述加速器控制件的位置随时间的变化率。

[条款10]根据条款9所述的方法，其中，确定所述预测发动机转矩包括将与所述加速器控制件的位置随时间的变化率成比例的转矩调节值与所述发动机的当前输出转矩相加。

[条款11]根据条款9所述的方法，其中，确定所述预测发动机转矩包括：

将所述加速器控制件的位置以及所述加速器控制件的位置随时间的时间限制变化率施加至转矩映射表以获得发动机转矩估值；

基于加速器控制件校正系数来校正所述发动机转矩估值，以确定预计转矩；

基于所述发动机的当前输出转矩和转矩校正系数来确定转矩校正值；以及

将所述预计转矩与所述转矩校正值相加。

[条款12]一种用于在具有发动机以及左从动车轮和右从动车轮的车辆中使用的差速器组件，所述差速器组件包括：

限滑差速器(LSD)，所述限滑差速器(LSD)能够连接至驱动轴以及所述左从动车轮和所述右从动车轮，所述LSD适于将转矩从所述驱动轴传递至所述左从动车轮和所述右从动车轮；

发动机转矩监测器；

加速器控制件传感器；

速度传感器；以及

控制单元，所述控制单元操作性地连接至所述LSD、所述发动机转矩监测器、所述加速器控制件传感器以及所述速度传感器，所述控制单元适于：

基于来自所述发动机转矩监测器的发动机转矩测量值以及由所述加速器控制件传感器提供的加速器控制件的位置来确定预测发动机转矩；

基于来自所述速度传感器的测量值来确定所述车辆的速度；

确定用于施加至所述LSD的预载荷的值，所述预载荷的值基于所述预测发动机转矩和所述车辆的速度；以及

当所述预载荷的值大于零时，控制预载荷施加至LSD。

[条款13]根据条款12所述的差速器组件，其中，所述速度传感器测量所述左车轮的旋转速度和所述右车轮的旋转速度，并且其中，所述控制单元还适于确定所述左车轮的旋转速度和所述右车轮的旋转速度的平均值。

[条款14]根据条款12或13所述的差速器组件，还包括电动马达，其中，将所述预载荷施加至所述LSD包括控制由所述电动马达施加至所述LSD的预载荷。

[条款15]根据条款14所述的差速器组件，其中，所述LSD还包括可压缩的离合器，并且其中，将所述预载荷施加至所述LSD包括压缩所述离合器。

[条款16]根据条款15所述的差速器组件，其中，所述LSD还包括齿轮组和滚珠坡道，所述齿轮组适于将所述预载荷从所述电动马达施加至所述滚珠坡道以用于压缩所述离合器。

[条款17]根据条款16所述的差速器组件，还包括具有齿的螺线管，所述齿适于当所述螺线管通电时接合所述齿轮组，其中，所述控制单元还适于控制所述螺线管以锁定所述LSD。

[条款18]根据条款12至14中的任一项所述的差速器组件，其中，所述控制单元包括：

输入端口，所述输入端口适于从所述发动机转矩监测器、所述加速器控制件传感器以及所述速度传感器接收测量值；

输出端口，所述输出端口适于将控制命令发送至所述LSD；以及

处理器，所述处理器操作性地连接至所述输入端口和所述输出端口，所述处理器适于：

确定所述预测发动机转矩；

确定所述车辆的速度；

确定用于施加至所述LSD的所述预载荷的值；以及

当所述预载荷的值大于零时，使所述输出端口发送用于将所述预载荷施加至所述LSD的控制命令。

[条款19]根据条款18所述的差速器组件，其中：

所述控制单元还包括存储器，所述存储器存储用于控制所述LSD的配置信息；并且

所述处理器操作性地连接至所述存储器。

[条款20]根据条款19所述的差速器组件，其中：

所述配置信息包括载荷映射表，所述载荷映射表包含多个转矩值，所述多个转矩值用于根据所述预测发动机转矩的多个值并且根据所述车辆的速度的多个值而施加在所述LSD的可压缩的离合器上；以及

所述处理器还适于将所述预测发动机转矩和所述车辆的速度施加至所述载荷映射表，以确定用于所述LSD的输入转矩值。

[条款21]根据条款20所述的差速器组件，还包括：

换档器位置指示器，所述换档器位置指示器适于提供所述车辆的变速器的当前传动比的指示；

其中：

所述配置信息包括多个载荷映射表，每个载荷映射表对于对应的传动比包含多个转矩值，所述多个转矩值用于根据所述预测发动机转矩的多个值并且根据所述车辆的速度的多个值而施加在所述LSD的可压缩的所述离合器上；

所述处理器还适于基于所述当前传动比来选择所述多个载荷映射表中的一个载荷映射表；并且

所述处理器还适于将所述预测发动机转矩和所述车辆的速度施加至所选择的映射，以确定要施加的用于压缩所述离合器的转矩的值。

[条款22]根据条款18至21中的任一项所述的差速器组件，其中，所述处理器还适于：

经由所述输入端口接收所述发动机转矩测量值；

经由所述输入端口接收加速器控制件的位置；

经由所述输入端口接收所述加速器控制件的位置随时间的变化率；以及

基于所述加速器控制件的位置随时间的变化率来计算转矩校正系数；

其中，基于所述转矩校正系数和所述发动机转矩测量值来确定所述预测发动机转矩。

[条款23]根据条款18至21中的任一项所述的差速器组件，其中，所述处理器还适于：

经由所述输入端口接收所述发动机转矩测量值；

经由所述输入端口接收提供加速器控制件的位置的连续信号；

确定所述加速器控制件的位置随时间的变化率；以及

基于所述加速器控制件的位置随时间的变化率来计算转矩校正系数；

其中，基于所述转矩校正系数和所述发动机转矩测量值来确定所述预测发动机转矩。

[条款24]根据条款22或23所述的差速器组件，其中，所述处理器还适于通过将与所述加速器控制件的位置随时间的变化率成比例的转矩调节值与所述发动机转矩测量值相加来确定所述预测发动机转矩。

[条款25]根据条款22或23所述的差速器组件，其中，所述处理器还适于通过下述方式来确定所述预测发动机转矩：

将所述加速器控制件的位置以及所述加速器控制件的位置随时间的时间限制变化率施加至转矩映射表以获得发动机转矩估值；

基于加速器控制件校正系数来校正所述发动机转矩估值以确定预计转矩；

基于所述发动机转矩测量值和转矩校正系数来确定转矩校正值；以及

将所述预计转矩与所述转矩校正值相加。

[条款26]一种车辆，包括：

车架；

前悬架组件，所述前悬架组件连接至所述车架；

后悬架组件，所述后悬架组件连接至所述车架；

左从动车轮和右从动车轮，所述左从动车轮和所述右从动车轮连接至所述前悬架组件和所述后悬架组件中的一者；

至少一个其他车轮，所述至少一个其他车轮连接至所述前悬架组件和所述后悬架组件中的另一者；

发动机，所述发动机连接至所述车架；

变速器，所述变速器操作性地连接至所述发动机，以用于从所述发动机接收转矩；

驱动轴，所述驱动轴操作性地连接至所述变速器，以用于将转矩从所述变速器传递至所述左从动车轮和所述右从动车轮；以及

根据条款12至25中的任一项所述的差速器组件，所述LSD操作性地连接至所述驱动轴并且操作性地连接至所述左从动车轮和所述右从动车轮。

[条款27]根据条款26所述的车辆，还包括：

驱动桥，所述驱动桥用于将转矩从所述变速器传递至所述至少一个其他车轮；以及

选择器，所述选择器适于选择性地将所述LSD操作性地连接至所述驱动轴。

本技术的上述实施方式的改型和改进对于本领域技术人员而言可以变得明显。例如，可以设想的是，无论车辆40具有两轮驱动构型还是全轮驱动构型，LSD 302都可以安装在车辆40的后部处并且操作性地连接至后车轮48。前述描述意在是示例性的而不是限制性的。因此，本技术的范围意在仅由所附权利要求的范围来限制。

Claims (29)

1.一种控制车辆的限滑差速器的方法，所述车辆具有发动机、所述限滑差速器以及以可操作的方式连接至所述限滑差速器的在所述车辆的前轴和后轴中的一者上的左从动车轮和右从动车轮，所述方法包括：

确定所述发动机的当前输出转矩；

确定加速器控制件的位置；

基于所述发动机的当前输出转矩和所述加速器控制件的位置来确定预测发动机转矩；

确定所述车辆的速度；

确定用于施加至所述限滑差速器的预载荷的值，所述预载荷的值基于所述预测发动机转矩和所述车辆的速度；以及

当所述预载荷的值大于零时将预载荷施加至所述限滑差速器，

将所述预载荷施加至所述限滑差速器减小在所述车辆的所述前轴和所述后轴中的一者上的所述左从动车轮和所述右从动车轮之间的旋转速度差。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

确定所述左从动车轮的旋转速度和所述右从动车轮的旋转速度；以及

确定所述左从动车轮的旋转速度和所述右从动车轮的旋转速度的平均值。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述车辆的速度还包括基于所述左从动车轮的旋转速度和所述右从动车轮的旋转速度的所述平均值并且基于所述左从动车轮的尺寸和所述右从动车轮的尺寸来确定所述车辆的速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述预载荷施加至所述限滑差速器包括压缩所述限滑差速器的离合器以减小所述左从动车轮和所述右从动车轮的所述旋转速度差。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，压缩所述限滑差速器的所述离合器包括使用电动马达来驱动齿轮组和滚珠坡道，以将转矩施加在所述离合器上。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，压缩所述限滑差速器的所述离合器还包括使用螺线管来锁定所述齿轮组。

7.根据权利要求4所述的方法，还包括将所述预测发动机转矩和所述车辆的速度施加至载荷映射表，以读取要施加的用于压缩所述离合器的转矩的值。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

确定变速器换档器的位置；以及

根据所述变速器换档器的位置在多个载荷映射表中选择所述载荷映射表。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，还包括：

确定所述加速器控制件的位置随时间的变化率；

其中，所述预测发动机转矩还基于所述加速器控制件的位置随时间的变化率。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，确定所述预测发动机转矩包括将与所述加速器控制件的位置随时间的变化率成比例的转矩调节值与所述发动机的当前输出转矩相加。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，确定所述预测发动机转矩包括：

将所述加速器控制件的位置以及所述加速器控制件的位置随时间的时间限制变化率施加至转矩映射表以获得发动机转矩估值；

基于加速器控制件校正系数来校正所述发动机转矩估值，以确定预计转矩；

基于所述发动机的当前输出转矩和转矩校正系数来确定转矩校正值；以及

将所述预计转矩与所述转矩校正值相加。

12.一种用于在具有发动机以及左从动车轮和右从动车轮的车辆中使用的差速器组件，所述差速器组件包括：

限滑差速器，所述限滑差速器能够操作性地连接至驱动轴以及在所述车辆的前轴和后轴中的一者上的所述左从动车轮和所述右从动车轮，所述限滑差速器适于将转矩从所述驱动轴传递至所述左从动车轮和所述右从动车轮；

发动机转矩监测器；

加速器控制件传感器；

速度传感器；以及

控制单元，所述控制单元操作性地连接至所述限滑差速器、所述发动机转矩监测器、所述加速器控制件传感器以及所述速度传感器，所述控制单元适于：

基于来自所述发动机转矩监测器的发动机转矩测量值以及由所述加速器控制件传感器提供的加速器控制件的位置来确定预测发动机转矩，

基于来自所述速度传感器的测量值来确定所述车辆的速度，

确定用于施加至所述限滑差速器的预载荷的值，所述预载荷的值基于所述预测发动机转矩和所述车辆的速度，以及

当所述预载荷的值大于零时，控制预载荷施加至所述限滑差速器，将所述预载荷施加至所述限滑差速器减小在所述车辆的所述前轴和所述后轴中的一者上的所述左从动车轮和所述右从动车轮之间的旋转速度差。

13.根据权利要求12所述的差速器组件，其中，所述速度传感器测量所述左从动车轮的旋转速度和所述右从动车轮的旋转速度，并且其中，所述控制单元还适于确定所述左从动车轮的旋转速度和所述右从动车轮的旋转速度的平均值。

14.根据权利要求12所述的差速器组件，还包括电动马达，其中，将所述预载荷施加至所述限滑差速器包括控制由所述电动马达施加至所述限滑差速器的预载荷。

15.根据权利要求14所述的差速器组件，其中，所述限滑差速器还包括可压缩的离合器，并且其中，将所述预载荷施加至所述限滑差速器包括压缩所述离合器。

16.根据权利要求15所述的差速器组件，其中，所述限滑差速器还包括齿轮组和滚珠坡道，所述齿轮组适于将所述预载荷从所述电动马达施加至所述滚珠坡道以用于压缩所述离合器。

17.根据权利要求16所述的差速器组件，还包括具有齿的螺线管，所述齿适于当所述螺线管通电时接合所述齿轮组，其中，所述控制单元还适于控制所述螺线管以用于锁定所述限滑差速器。

18.根据权利要求12所述的差速器组件，其中，所述控制单元包括：

输入端口，所述输入端口适于从所述发动机转矩监测器、所述加速器控制件传感器以及所述速度传感器接收测量值；

输出端口，所述输出端口适于将控制命令发送至所述限滑差速器；以及

处理器，所述处理器操作性地连接至所述输入端口和所述输出端口，所述处理器适于：

确定所述预测发动机转矩，

确定所述车辆的速度，

确定用于施加至所述限滑差速器的所述预载荷的值，以及

当所述预载荷的值大于零时，使所述输出端口发送用于将所述预载荷施加至所述限滑差速器的控制命令。

19.根据权利要求18所述的差速器组件，其中：

所述控制单元还包括存储器，所述存储器存储用于控制所述限滑差速器的配置信息；并且

所述处理器操作性地连接至所述存储器。

20.根据权利要求19所述的差速器组件，其中：

所述配置信息包括载荷映射表，所述载荷映射表包含多个转矩值，所述多个转矩值用于根据所述预测发动机转矩的多个值并且根据所述车辆的速度的多个值而施加在所述限滑差速器的可压缩的离合器上；以及

所述处理器还适于将所述预测发动机转矩和所述车辆的速度施加至所述载荷映射表，以确定用于所述限滑差速器的输入转矩值。

21.根据权利要求20所述的差速器组件，还包括：

换档器位置指示器，所述换档器位置指示器适于提供所述车辆的变速器的当前传动比的指示；

其中：

所述配置信息包括多个载荷映射表，每个载荷映射表对于对应的传动比包含多个转矩值，所述多个转矩值用于根据所述预测发动机转矩的多个值并且根据所述车辆的速度的多个值而施加在所述限滑差速器的可压缩的所述离合器上；

所述处理器还适于基于所述当前传动比来选择所述多个载荷映射表中的一个载荷映射表；并且

所述处理器还适于将所述预测发动机转矩和所述车辆的速度施加至所选择的映射，以确定要施加的用于压缩所述离合器的转矩的值。

22.根据权利要求18至21中的任一项所述的差速器组件，其中，所述处理器还适于：

经由所述输入端口接收所述发动机转矩测量值；

经由所述输入端口接收加速器控制件的位置；

经由所述输入端口接收所述加速器控制件的位置随时间的变化率；以及

基于所述加速器控制件的位置随时间的变化率来计算转矩校正系数；

其中，基于所述转矩校正系数和所述发动机转矩测量值来确定所述预测发动机转矩。

23.根据权利要求22所述的差速器组件，其中，所述处理器还适于通过将与所述加速器控制件的位置随时间的变化率成比例的转矩调节值与所述发动机转矩测量值相加来确定所述预测发动机转矩。

24.根据权利要求22所述的差速器组件，其中，所述处理器还适于通过下述方式来确定所述预测发动机转矩：

将所述加速器控制件的位置以及所述加速器控制件的位置随时间的时间限制变化率施加至转矩映射表以获得发动机转矩估值；

基于加速器控制件校正系数来校正所述发动机转矩估值以确定预计转矩；

基于所述发动机转矩测量值和转矩校正系数来确定转矩校正值；以及

将所述预计转矩与所述转矩校正值相加。

25.根据权利要求18至21中的任一项所述的差速器组件，其中，所述处理器还适于：

经由所述输入端口接收所述发动机转矩测量值；

经由所述输入端口接收提供加速器控制件的位置的连续信号；

确定所述加速器控制件的位置随时间的变化率；以及

基于所述加速器控制件的位置随时间的变化率来计算转矩校正系数；

其中，基于所述转矩校正系数和所述发动机转矩测量值来确定所述预测发动机转矩。

26.根据权利要求25所述的差速器组件，其中，所述处理器还适于通过将与所述加速器控制件的位置随时间的变化率成比例的转矩调节值与所述发动机转矩测量值相加来确定所述预测发动机转矩。

27.根据权利要求26所述的差速器组件，其中，所述处理器还适于通过下述方式来确定所述预测发动机转矩：

将所述加速器控制件的位置以及所述加速器控制件的位置随时间的时间限制变化率施加至转矩映射表以获得发动机转矩估值；

基于加速器控制件校正系数来校正所述发动机转矩估值以确定预计转矩；

基于所述发动机转矩测量值和转矩校正系数来确定转矩校正值；以及

将所述预计转矩与所述转矩校正值相加。

28.一种车辆，包括：

车架；

前悬架组件，所述前悬架组件连接至所述车架；

后悬架组件，所述后悬架组件连接至所述车架；

左从动车轮和右从动车轮，所述左从动车轮和所述右从动车轮连接至所述前悬架组件和所述后悬架组件中的一者；

至少一个其他车轮，所述至少一个其他车轮连接至所述前悬架组件和所述后悬架组件中的另一者；

发动机，所述发动机连接至所述车架；

变速器，所述变速器操作性地连接至所述发动机，以用于从所述发动机接收转矩；

驱动轴，所述驱动轴操作性地连接至所述变速器，以用于将转矩从所述变速器传递至所述左从动车轮和所述右从动车轮；以及

根据权利要求12至21中的任一项所述的差速器组件，所述限滑差速器操作性地连接至所述驱动轴并且操作性地连接至所述左从动车轮和所述右从动车轮。

29.根据权利要求28所述的车辆，还包括：

驱动桥，所述驱动桥用于将转矩从所述变速器传递至所述至少一个其他车轮；以及

选择器，所述选择器适于选择性地将所述限滑差速器操作性地连接至所述驱动轴。