CN112464383B - 传动轴结构及其调节方法以及汽车和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传动轴结构及其调节方法以及汽车和存储介质，所述方法包括获取第一传动轴与预设平面的第一夹角、第二传动轴与预设平面的第二夹角以及后桥总成与预设平面的第三夹角；根据第一夹角、第二夹角、第三夹角以及预设曲轴夹角计算获得当量夹角；判断当量夹角是否大于第一预设角度；若当量夹角大于第一预设角度，则控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动以使当量夹角小于或等于第一预设角度。本发明通过在载荷变化后控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动，使当量夹角小于或等于第一预设角度，并与车辆的载荷状态相匹配，由此提高传动轴传动效率，降低油耗。

Description

传动轴结构及其调节方法以及汽车和存储介质

技术领域

本发明涉及汽车传动技术领域，尤其涉及一种传动轴结构及其调节方法以及汽车和存储介质。

背景技术

在现有的汽车中，万向节传动轴安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间，用于实现改变角度的动力传递。其中，万向节传动轴的输出轴与输入轴的角度差会引起动力总成和悬架弹性元件的振动，还能引起与输出轴相连的齿轮的冲击和噪声以及驾驶室内的谐振噪声。因此在设计万向节传动轴时，控制其当量夹角尽可能小，以减小由于角度差过大而引起的振动和噪声。

但在实际运行过程中，传动轴当量夹角随着车辆的空载和满载变化，且变化范围较大，影响传动轴传动效率，增加了油耗。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种传动轴结构及其调节方法以及汽车和存储介质，旨在解决现有的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种传动轴结构调节方法，包括步骤：

获取第一传动轴与预设平面的第一夹角、第二传动轴与预设平面的第二夹角以及后桥总成与预设平面的第三夹角；

根据第一夹角、第二夹角、第三夹角以及预设曲轴夹角计算获得当量夹角；

判断当量夹角是否大于第一预设角度；

若当量夹角大于第一预设角度，则控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动以使当量夹角小于或等于第一预设角度。

在一实施例中，所述根据第一夹角、第二夹角、第三夹角以及预设曲轴夹角计算获得当量夹角的步骤包括：

根据第一夹角与预设曲轴夹角计算获得第一传动轴与发动机曲轴的第一偏角；

根据第二夹角与第一夹角计算获得第二传动轴与第一传动轴的第二偏角；

根据第三夹角与第二夹角计算获得后桥总成与第二传动轴的第三偏角；

将第一偏角、第二偏角和第三偏角代入预设公式计算获得当量夹角；

所述预设公式为：

其中，α_e为当量夹角，α₁为第一偏角，α₂为第二偏角，α₃为第三偏角。

在一实施例中，所述判断当量夹角是否大于第一预设角度的步骤之后还包括：

若当量夹角小于或等于第一预设角度，则获取车辆的载荷工况；

当载荷工况为满载静止状态时，判断第一偏角、第二偏角和第三偏角是否均大于第二预设角度；

若是，则控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动以使当量夹角小于或等于第一预设角度，并使第一偏角小于或等于第二预设角度、第二偏角小于或等于第二预设角度、且第三偏角小于或等于第二预设角度。

在一实施例中，所述若当量夹角小于或等于第一预设角度，则获取车辆的载荷工况的步骤之后还包括：

当载荷工况为空载状态、部分负载状态和满载运行状态中任一状态时，根据预设夹角和第三夹角获得目标夹角；

控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动以使第一夹角等于目标夹角。

在一实施例中，所述当载荷工况为空载状态、部分负载状态和满载运行状态中任一状态时，则根据预设夹角、第三夹角以及预设公式获得目标夹角的步骤包括：

当载荷工况为空载状态、部分负载状态和满载运行状态中任一状态时，获取发动机曲轴和第一传动轴的连接处的第一位置信息以及后桥总成和第二传动轴的连接处的第二位置信息；

根据第一位置信息、第二位置信息、预设夹角、第三夹角以及预设的第一传动轴尺寸信息获得目标夹角。

为实现上述目的，本发明还提供一种传动轴结构，所述所述传动轴结构包括调节装置、驱动曲轴、第一传动轴、第二传动轴、后桥总成、存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述驱动曲轴、所述第一传动轴、所述第二传动轴和所述后桥总成依次传动连接；所述调节装置与所述第一传动轴连接，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的传动轴结构调节方法的步骤。

在一实施例中，所述调节装置包括固定套环和驱动件，所述固定套环套设于所述第一传动轴的外围，所述驱动件的一端与所述车架横梁铰接，所述驱动件的另一端与固定套环铰接。

在一实施例中，所述驱动件为液压缸。

为实现上述目的，本发明还提供一种汽车，所述汽车包括如上所述的传动轴结构。

为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的传动轴结构调节方法的步骤。

本发明提出的一种传动轴结构及其调节方法以及汽车和终端及计算机可读存储介质，通过实时获取车辆处于当前载荷时的第一夹角β1、第二夹角β2、第三夹角β3，并根据第一夹角β1、第二夹角β2、第三夹角β3以及预设曲轴夹角β0计算当前载荷下的当量夹角αe，然后判断当量夹角αe是否大于第一预设角度；在当量夹角αe大于第一预设角度第一预设角度的情况下，控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动，并在调节后再次执行步骤S10进行循环，直至汽车处于当前载荷时的当量夹角αe小于或等于第一预设角度。即本申请在车辆载荷变动后，通过控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动，以保证当量夹角αe小于或等于第一预设角度，从而使当量夹角αe控制在一预设范围内，始终与车辆的载荷状态相匹配，提高传动轴传动效率，降低油耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图；

图2为本发明传动轴结构调节方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明传动轴结构调节方法第二实施例的流程示意图；

图4为本发明传动轴结构调节方法第三实施例的流程示意图；

图5为本发明传动轴结构的结构示意图；

图6为本发明传动轴结构的位置关系示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	传动轴结构	06	第二传动轴
01	通信模块	07	后桥总成
				02	存储器	08	调节装置
03	处理器	81	固定套环
				04	驱动曲轴	82	驱动件
05	第一传动轴	09	横梁

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1，图1为本发明各个实施例中所提供的传动轴结构的硬件结构示意图。所述包括通信模块01、存储器02及处理器03等部件。本领域技术人员可以理解，图1中所示出的终端还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中，所述处理器03分别与所述存储器02和所述通信模块01连接，所述存储器02上存储有计算机程序，所述计算机程序同时被处理器03执行。

通信模块01，可通过网络与外部设备连接。通信模块01可以接收外部设备发出的数据，还可发送数据、指令及信息至所述外部设备，所述外部设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑等电子设备。

存储器02，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器02可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器02可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器03，是终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器02内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器02内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对终端进行整体监控。处理器03可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器03可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器03中。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

根据上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。

参照图2和图6，在本发明传动轴结构调节方法的第一实施例中，所述传动轴结构调节方法包括步骤：

步骤S10，获取第一传动轴与预设平面的第一夹角β₁、第二传动轴与预设平面的第二夹角β₂以及后桥总成与预设平面的第三夹角β₃；

本方案中，传动轴结构具体包括发动机曲轴、第一传动轴、第二传动轴和后桥总成。具体可以通过在发动机曲轴、第一传动轴、第二传动轴和后桥总成上设置角度传感器直接进行测量，也可以通过获取其他位置参数后计算获得各个夹角。

步骤S20，根据第一夹角β₁、第二夹角β₂、第三夹角β₃以及预设曲轴夹角β₀计算获得当量夹角α_e；

预设平面可以是车辆车体上某一零部件形成的平面或任一指定的虚拟的面，仅用于衡量发动机曲轴、第一传动轴、第二转动轴和后桥总成的倾斜角度。本方案中，预设曲轴夹角β₀为发动机曲轴与预设平面之间的夹角，在实际应用过程中，通常以车架纵梁翼面作为预设平面，发动机曲轴与车架纵梁翼面平行，则预设曲轴夹角β₀取值为0。

步骤S30，判断当量夹角α_e是否大于第一预设角度；

步骤S40，若当量夹角α_e大于第一预设角度，则控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动以使当量夹角α_e小于或等于第一预设角度；

调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动具体指通过启动调节装置，调节装置驱动第一传动轴上靠近第二传动轴的一端关于第一传动轴与发动机曲轴的连接处转动。

若小于或等于，则不做处理。

上述技术方案中，通过实时获取车辆处于当前载荷时的第一夹角β₁、第二夹角β₂、第三夹角β₃，并根据第一夹角β₁、第二夹角β₂、第三夹角β₃以及预设曲轴夹角β₀计算当前载荷下的当量夹角α_e，然后判断当量夹角α_e是否大于第一预设角度；在当量夹角α_e大于第一预设角度第一预设角度的情况下，控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动，并在调节后再次执行步骤S10进行循环，直至汽车处于当前载荷时的当量夹角α_e小于或等于第一预设角度。即本申请在车辆载荷变动后，通过控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动，以保证当量夹角α_e小于或等于第一预设角度，从而使当量夹角α_e控制在一预设范围内，始终与车辆的载荷状态相匹配，提高传动轴传动效率，降低油耗。

具体地，基于上述实施例，根据第一夹角β₁、第二夹角β₂、第三夹角β₃以及预设曲轴夹角β₀计算获得当量夹角α_e的步骤的步骤的流程细化示意图的步骤S20包括：

步骤S21，根据第一夹角β₁与预设曲轴夹角β₀计算获得第一传动轴与发动机曲轴的第一偏角α₁；

步骤S22，根据第二夹角β₂与第一夹角β₁计算获得第二传动轴与第一传动轴的第二偏角α₂；

步骤S23，根据第三夹角β₃与第二夹角β₂计算获得后桥总成与第二传动轴的第三偏角α₃；

第一偏角α₁为第一夹角β₁与预设曲轴夹角β₀的差，第二偏角α₂为第二夹角β₂与第一夹角β₁的差，第三偏角α₃为第三夹角β₃与第二夹角β₂的差。

步骤S24，将第一偏角α₁、第二偏角α₂和第三偏角α₃代入预设公式计算获得当量夹角α_e。

其中，所述预设公式为：

第一偏角α₁为第一传动轴与发动机曲轴的中轴线形成的夹角，第二偏角α₁为第二传动轴与第一传动轴的中轴线形成的夹角，第三偏角α₁为第二传动轴与后桥总成的中轴线形成的夹角。当量夹角α_e表示整个传动轴结构中发动机曲轴、第一传动轴、第二传动轴以及后桥总成的偏移系数。当量夹角α_e越小，整个传动轴结构的传动效率越高。

本实施例中，第一预设角度为3°，随车辆空载和满载变化，传动轴当量夹角α_e变化范围为3°至5°。本实施例在车辆载荷变化时，通过调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动，控制传动轴当量夹角α_e处于0°至3°的范围内。由此提高车辆传动轴随车辆的传动效率以达到节油的目的。本实施例中，通过设置第一预设角度，避免调节装置频繁启动，在保证车辆传动轴传动效率的同时，提高传动轴传动过程中的稳定性。

进一步地，请参照图3，图3为本申请第二实施例步骤的流程示意图，所述判断当量夹角α_e是否满足预设条件的步骤S30之后还包括：

步骤S51，若当量夹角α_e小于或等于第一预设角度，则获取车辆的载荷工况；

载荷工况具体可以包括满载静止状态、满载运动状态，非满载静止状态和非满载运动状态。

步骤S52，当载荷工况为满载静止状态时，判断第一偏角α₁、第二偏角α₂和第三偏角α₃是否均小于或等于第二预设角度；

步骤S53，若否，则控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动以使当量夹角α_e小于或等于第一预设角度，并使第一偏角α₁、第二偏角α₂和第三偏角α₃均小于或等于第二预设角度。

本实施例中，为了进一步提高车辆传动轴的传动效率，对车辆当前工况进行判断，并在车辆的载荷工况为满载静止状态时，对第一偏角α₁、第二偏角α₂和第三偏角α₃的具体角度值进行判断，避免由于第一偏角α₁、第二偏角α₂和第三偏角α₃中任一偏角过大对车辆传动轴的传动效率造成影响。具体地，第二预设角度可以为4°，将每个偏角均控制在4°以内，以确保发动机曲轴、第一传动轴、第二传动轴和后桥总成依次传动的稳定性。

进一步地，请参照图4，图4为本申请第三实施例步骤的流程示意图，所述若当量夹角α_e小于或等于第一预设角度，则获取车辆的载荷工况的步骤S51之后还包括：

步骤S54，当载荷工况为空载状态、部分负载状态和满载运行状态中任一状态时，根据预设夹角β₀、第三夹角β₃获得目标夹角β_a；

步骤S55，控制调节装置调节驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动以使第一夹角β₁等于目标夹角β_a。

本实施例中，当车辆的载荷工况不是满载或不是静止状态时，根据预设夹角β₀、第三夹角β₃获得目标夹角β_a，通过调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动，直至第一传动轴与预设平面之间的第一夹角β₁等于目标夹角β_a，此时传动轴当量夹角α_e取最小值，保证车辆传动轴传动效率最高。

在一实施例中，可以通过调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转轴转动，并且记录第一夹角β₁与当量夹角α_e的对应关系，第一传动轴相的转动范围为第一偏角α₁∈(-4°至4°)，由此确定α₁∈(-4°至4°)时，当量夹角α_e取最小值时对应的第一夹角β₁为目标夹角β_a。

在另一实施例中，所述当载荷工况为空载状态、部分负载状态和满载运行状态中任一状态时，则根据预设夹角β₀、第三夹角β₃获得目标夹角β_a的步骤S54包括：

S541，当载荷工况为空载状态、部分负载状态和满载运行状态中任一状态时，获取发动机曲轴和第一传动轴的连接处的第一位置信息以及后桥总成和第二传动轴的连接处的第二位置信息；

S542，根据第一位置信息、第二位置信息、预设夹角β0、第三夹角β3以及预设的第一传动轴尺寸信息获得目标夹角β_a。

本实施例中，将第一传动轴与预设平面之间的夹角定义为变量x，由于当载荷确定后，后桥总成与预设平面之间的第三夹角β₃为常量，第一夹角β₁也为常量，因此，当量夹角是关于变量x的函数α_e{x},模拟α_e关于变量x的函数图像，并确定x在α₁∈(-4°至4°)时的取值范围，获取α_e上述取值范围内的最小值对应的变量x为目标夹角β_a。本实施例通过计算获得α_e取最小值时的目标夹角β_a，并且直接控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动直至第一夹角β₁等于目标夹角β_a。简化确定目标夹角β_a的步骤，获得的目标夹角β_a的值更加精确。

请结合参见图1和图5，本发明还提出一种传动轴结构100，传动轴结构100包括调节装置08、驱动曲轴04、第一传动轴05、第二传动轴06、后桥总成07、存储器02、处理器03、存储在存储器03上并可在处理器02上运行的计算机程序，驱动曲轴04、第一传动轴05、第二传动轴06和后桥总成07依次传动连接；调节装置08与第一传动轴05连接，计算机程序被处理器03执行时实现如上述的传动轴结构调节方法的步骤。

上述技术方案中，驱动曲轴04提供动力，通过第一传动轴05和第二传动轴06传动至后桥总成07以驱动车辆行驶，通过处理器03计算并判断当量夹角α_e是否大于第一预设角度，当当量夹角α_e大于第一预设角度时，处理器03控制调节装置08驱动第一传动轴05相对驱动曲轴04转动，由此提高传动轴结构100的传动效率，并降低油耗。

其中，调节装置08包括固定套环81和驱动件82，固定套环81套设于第一传动轴05的外围，驱动件82的一端与车架横梁09铰接，驱动件82的另一端与固定套环81铰接。固定套环81套设在第一传动轴05外围，并且，第一传动轴05能够相对固定套环81转动，驱动件82驱动第一传动轴05向靠近或远离车架横梁09的方向转动，以调节第一夹角β₁。通过驱动件82驱动套设在第一传动轴05外围的固定套环81以带动第一传动轴05相对发动机曲轴04转动，能够保证传动轴结构100传动的稳定性。

固定套环81优选地靠近第一传动轴05与第二传动轴06的连接处设置，由此，驱动件82的单位伸缩量对应的第一夹角β₁变化量较小，能够更好的控制第一传动轴05的调节精度，从而更好的提高传动轴机构100的传动效率。其中，驱动件82可以为液压缸。液压缸的输出量相对平稳且单位伸缩量小，能够保证调节完成后的传动轴结构100传动具有更好的稳定性和传动效率。

本发明还提出一种汽车，汽车包括如上所述的传动轴结构100。由于该汽车包括如上述所述的传动轴结构100，因此该汽车具备上述传动轴结构100的所有有益效果，再此不一一赘述。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是图1的终端中的存储器02，也可以是如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)/RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干信息用以使得传动轴结构执行本发明各个实施例所述的方法。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种传动轴结构调节方法，其特征在于，包括步骤：

获取第一传动轴与预设平面的第一夹角、第二传动轴与预设平面的第二夹角以及后桥总成与预设平面的第三夹角；

根据第一夹角、第二夹角、第三夹角以及预设曲轴夹角计算获得当量夹角；

判断当量夹角是否大于第一预设角度；

若当量夹角大于第一预设角度，则控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动以使当量夹角小于或等于第一预设角度；

所述根据第一夹角、第二夹角、第三夹角以及预设曲轴夹角计算获得当量夹角的步骤包括：

根据第一夹角与预设曲轴夹角计算获得第一传动轴与发动机曲轴的第一偏角；

根据第二夹角与第一夹角计算获得第二传动轴与第一传动轴的第二偏角；

根据第三夹角与第二夹角计算获得后桥总成与第二传动轴的第三偏角；

将第一偏角、第二偏角和第三偏角代入预设公式计算获得当量夹角；

所述预设公式为：

其中，α_e为当量夹角，α₁为第一偏角，α₂为第二偏角，α₃为第三偏角；

所述判断当量夹角是否大于第一预设角度的步骤之后还包括：

若当量夹角小于或等于第一预设角度，则获取车辆的载荷工况；

当载荷工况为满载静止状态时，判断第一偏角、第二偏角和第三偏角是否均大于第二预设角度；

若是，则控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动以使当量夹角小于或等于第一预设角度，并使第一偏角小于或等于第二预设角度、第二偏角小于或等于第二预设角度、且第三偏角小于或等于第二预设角度；

所述若当量夹角小于或等于第一预设角度，则获取车辆的载荷工况的步骤之后还包括：

当载荷工况为空载状态、部分负载状态和满载运行状态中任一状态时，根据预设夹角和第三夹角获得目标夹角；

控制调节装置驱动第一传动轴相对发动机曲轴转动以使第一夹角等于目标夹角；

所述当载荷工况为空载状态、部分负载状态和满载运行状态中任一状态时，则根据预设夹角、第三夹角以及预设公式获得目标夹角的步骤包括：

当载荷工况为空载状态、部分负载状态和满载运行状态中任一状态时，获取发动机曲轴和第一传动轴的连接处的第一位置信息以及后桥总成和第二传动轴的连接处的第二位置信息；

根据第一位置信息、第二位置信息、预设夹角、第三夹角以及预设的第一传动轴尺寸信息获得目标夹角。

2.一种传动轴结构，其特征在于，所述传动轴结构包括调节装置、驱动曲轴、第一传动轴、第二传动轴、后桥总成、存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述驱动曲轴、所述第一传动轴、所述第二传动轴和所述后桥总成依次传动连接；所述调节装置与所述第一传动轴连接，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1所述的传动轴结构调节方法的步骤。

3.如权利要求2所述的传动轴结构，其特征在于，所述调节装置包括固定套环和驱动件，所述固定套环套设于所述第一传动轴的外围，所述驱动件的一端与车架横梁铰接，所述驱动件的另一端与固定套环铰接。

4.如权利要求3所述的传动轴结构，其特征在于，所述驱动件为液压缸。

5.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求2至4中任一项所述的传动轴结构。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的传动轴结构调节方法的步骤。