CN117465228A - 驱动车桥系统和控制方法 - Google Patents

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Abstract

披露了一种控制驱动车桥系统的方法。该方法可以包括在减小由电动马达提供给车桥组件的变速器的转矩并增加由另一电动马达提供给另一车桥组件的变速器的转矩之后执行升挡或降挡。

Description

驱动车桥系统和控制方法
技术领域
本披露涉及一种用于车辆的驱动车桥系统以及一种控制方法。
背景
在美国专利公开号2021/0291646中披露了一种具有电动马达的驱动车桥系统。
概述
在至少一个实施例中，提供了一种控制驱动车桥系统的方法。该方法包括利用第一车桥组件和第二车桥组件提供转矩。第一车桥组件具有第一变速器和第一电动马达。第一电动马达向第一变速器提供转矩。第一变速器具有第一传动比和不同于第一传动比的第二传动比。第二车桥组件具有第二变速器和第二电动马达。第二电动马达向第二变速器提供转矩。第二变速器具有第一传动比和不同于第一传动比的第二传动比。转矩经由第一车桥组件的第一传动比和第二车桥组件的第一传动比提供。该方法进一步包括减小由第一电动马达提供给第一变速器的转矩、增加由第二电动马达提供给第二变速器的转矩、以及执行第一车桥组件的升挡。该升挡通过脱离接合第一车桥组件的第一传动比并接合第一车桥组件的第二传动比来执行。
第一变速器的第一传动比可以在数值上大于第一变速器的第二传动比。第二变速器的第一传动比可以在数值上大于第二变速器的第二传动比。第一电动马达不向第二车桥组件提供转矩。第二电动马达不向第一车桥组件提供转矩。
减小由第一电动马达提供给第一变速器的转矩和增加由第二电动马达提供给第二变速器的转矩可以同时发生。
在减小由第一电动马达提供给第一变速器的转矩之前，由第一电动马达提供给第一变速器的转矩和由第二电动马达提供给第二变速器的转矩可以基本上相等。
该方法可以包括在执行第一车桥组件的升挡之后，增加由第一电动马达提供给第一变速器的转矩、同时减小由第二电动马达提供给第二变速器的转矩。增加由第一电动马达提供给第一变速器的转矩和减小由第二电动马达提供给第二变速器的转矩可以同时发生。
该方法可以包括执行第二车桥组件的升挡。第二车桥组件的升挡可以通过脱离接合第二车桥组件的第一传动比并接合第二车桥组件的第二传动比来执行。执行第二车桥组件的升挡可以在增加由电动马达提供给第一变速器的转矩并减小由第二电动马达提供给第二变速器的转矩之后发生。
该方法可以包括在执行第二车桥组件的升挡之后减小由第一电动马达提供给第一变速器的转矩并增加由第二电动马达提供给第二变速器的转矩。减小由第一电动马达提供给第一变速器的转矩和增加由第二电动马达提供给第二变速器的转矩可以同时发生。在减小由第一电动马达提供给第一变速器的转矩并增加由第二电动马达提供给第二变速器的转矩之后，由第一电动马达提供给第一变速器的转矩和由第二电动马达提供给第二变速器的转矩可以基本上相等。
在至少一个实施例中，提供了一种控制驱动车桥系统的方法。该方法包括利用第一车桥组件和第二车桥组件提供转矩。第一车桥组件具有第一变速器和第一电动马达。第一电动马达向第一变速器提供转矩。第一变速器具有第一传动比和不同于第一传动比的第二传动比。第二车桥组件具有第二变速器和第二电动马达。第二电动马达向第二变速器提供转矩。第二变速器具有第一传动比和不同于第一传动比的第二传动比。转矩经由第一车桥组件的第二传动比和第二车桥组件的第二传动比提供。该方法进一步包括减小由第二电动马达提供给第二变速器的转矩、增加由第一电动马达提供给第一变速器的转矩、以及执行第二车桥组件的降挡。第二车桥组件的降挡通过脱离接合第二车桥组件的第二传动比并接合第二车桥组件的第一传动比来执行。
减小由第二电动马达提供给第二变速器的转矩和增加由第一电动马达提供给第一变速器的转矩可以同时发生。
在减小由第二电动马达提供给第二变速器的转矩之前，由第一电动马达提供给第一变速器的转矩和由第二电动马达提供给第二变速器的转矩可以基本上相等。
该方法可以包括在执行第二车桥组件的降挡之后，增加由第二电动马达提供给第二变速器的转矩、同时减小由第一电动马达提供给第一变速器的转矩。增加由第二电动马达提供给第二变速器的转矩和减小由第一电动马达提供给第一变速器的转矩可以同时发生。
该方法可以包括在增加由第二电动马达提供给第二变速器的转矩、同时减小由第一电动马达提供给第一变速器的转矩之后，通过脱离接合第一车桥组件的第二传动比并接合第一车桥组件的第一传动比来执行第一车桥组件的降挡。
该方法可以包括在执行第一车桥组件的降挡之后，减小由第二电动马达提供给第二变速器的转矩并增加由第一电动马达提供给第一变速器的转矩。减小由第二电动马达提供给第二变速器的转矩和增加由第一电动马达提供给第一变速器的转矩可以同时发生。在减小由第二电动马达提供给第二变速器的转矩并增加由第一电动马达提供给第一变速器的转矩之后，由第一电动马达提供给第一变速器的转矩和由第二电动马达提供给第二变速器的转矩可以基本上相等。
附图说明
图1是具有驱动车桥系统的车辆的示意表示。
图2是与执行升挡相关联的控制驱动车桥系统的方法的流程图。
图3是与执行降挡相关联的控制驱动车桥系统的方法的流程图。
详细描述
按照要求，本文披露了本发明的详细实施例。应当理解，所披露的实施例仅仅是示例性的并且各种和替代形式是可能的。附图不一定是按比例的；一些特征可以被夸大或者缩至最小以示出具体部件的细节。因此，本文披露的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅作为教导本领域的技术人员以各种方式采用根据本披露的实施例的代表性基础。
还将理解，尽管在某些情况下术语第一、第二等在本文中用于描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，在不脱离所描述的各种实施例的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。第一元件和第二元件都是元件，但它们不是同一个元件。
在描述的各种实施例的描述中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不是旨在进行限制。如在描述的各种实施例和所附权利要求的描述中使用的，单数形式“一”和“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还将理解，如本文所用的术语“和/或”是指并涵盖一个或多个相关所列项的任何和所有可能的组合。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包含(includes)”、“包含(including)”、“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定了存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。
参考图1，示出了车辆10的示例。车辆10可以是机动车辆，比如载重汽车、农机设备、军事运输或武装车辆、或者用于陆地、空中、或海洋船舶的货物装载设备。在一个或多个实施例中，车辆10可以包括用于运输货物的拖车。车辆10包括驱动车桥系统20。
驱动车桥系统20包括多个车桥组件，比如前车桥组件22和后车桥组件24。前车桥组件22和后车桥组件24是驱动车桥组件。驱动车桥组件可以被配置成向可以可旋转地支撑在车桥组件上的一个或多个车轮组件26提供转矩。车轮组件26可以包括设置在车轮上的轮胎。驱动车桥系统20还可以包括电源28(比如电气电源，如电池)或与其相关联。
在至少一种构型中，前车桥组件22和后车桥组件24通常可以设置为彼此靠近并且可以朝向车辆10的后部定位，类似于常规的串联车桥布置。然而，与常规的串联车桥布置不同，前车桥组件22和后车桥组件24并未操作性地彼此连接并且不接收来自同一电动马达的转矩。如此，前车桥组件22和后车桥组件24不通过轴(比如可以将前车桥组件22的输出端与后车桥组件24的输入端连接的传动轴)彼此串联连接。还设想，前车桥组件22和后车桥组件24可以以不同的方式布置，比如其中一个或两个车桥组件设置在车辆的前部附近。
前车桥组件22和后车桥组件24可以具有类似或相同的构型。例如，两个车桥组件22、24都包括壳体组件30、差速器组件32、一对半轴34、电动马达36、变速器38、驱动小齿轮40、或其组合。差速器组件32、电动马达36和/或变速器38的定位可以与所示的不同。例如，差速器组件32可以定位在电动马达36与变速器38之间。
壳体组件30接纳车桥组件22、24的各部件。另外，壳体组件30可以促进将车桥组件安装到车辆10。在至少一种构型中，壳体组件30可以包括车桥壳体50和差速器座架52。
车桥壳体50可以接纳并且支撑半轴34。在至少一种构型中，车桥壳体50可以包括中心部分54和至少一个臂部分56。
中心部分54可以被设置成靠近车桥壳体50的中心。中心部分54可以限定空腔，该空腔可以接纳差速器组件32。
一个或多个臂部分56可以从中心部分54延伸。例如，两个臂部分56可以从中心部分54沿相反方向并且背离差速器组件32延伸。臂部分56可以各自具有中空构型或管状构型，该中空构型或管状构型可以围绕对应半轴34延伸并可以接纳对应半轴并且可以有助于将半轴34与周围环境分开或隔离。轮毂可以可旋转地设置在臂部分56上并且操作性地连接到半轴34。车轮组件26可以安装至轮毂。
差速器座架52可以安装到车桥壳体50的中心部分54。差速器组件32可以可旋转地支撑在差速器座架52上。
差速器组件32设置在壳体组件30中。例如，差速器组件32可以设置在车桥壳体50的中心部分54中。差速器组件32可以将转矩传递至车桥组件的半轴34并准许半轴和车轮组件26以本领域技术人员已知的方式以不同的速度旋转。例如，差速器组件32可以具有环齿轮60，该环齿轮可以固定地安装在差速器外壳上。环齿轮60和差速器外壳可以绕差速器轴线旋转。差速器外壳可以接纳差速器齿轮，差速器齿轮可以操作性地连接到半轴34。
半轴34被配置成在差速器组件32与对应的轮毂之间传递转矩。例如，可以设置两个半轴34，使得每个半轴34延伸穿过车桥壳体50的不同臂部分56。半轴34可以绕轴线(比如车轮轴线或差速器轴线)旋转。
电动马达36被配置成提供转矩，比如推进转矩或再生制动转矩。推进转矩可以用于比如在向前或向后方向上推进车辆10。推进转矩还可以用于使车辆保持在静止位置或帮助减少或限制车辆回退，比如在倾斜的表面上。再生制动可以提供再生制动转矩，该再生制动转矩也可以被称为再生制动力矩。当电动马达36用于使车辆10制动或减慢车辆的速率时，再生制动可以捕获动能。回收的能量可以从车轮组件26传递以驱动电动马达36。因此，电动马达36可以起发电机的作用并且可以用于为电源28充电。电动马达36可以以本领域技术人员已知的方式经由逆变器电连接到电源28。前车桥组件22和后车桥组件24与电源28之间的电连接分别用连接符号P1和P2表示。
电动马达36可以安装至壳体组件30或定位在其内部。电动马达36包括定子70和转子72。定子70可以相对于壳体组件30固定地定位。定子70可以环绕转子72。转子72可相对于定子70绕轴线74旋转。
变速器38促进在电动马达36与驱动小齿轮40之间传递转矩。转矩传递可以是双向的。变速器38可以在转子72与驱动小齿轮40之间提供齿轮减速和多个传动比。变速器38可以为任何合适的类型。例如，变速器38可以是副轴变速器、周转变速器(例如，具有行星齿轮组的变速器)等。副轴变速器可以包括单个副轴或多个副轴。具有单副轴变速器的车桥组件的示例在美国专利号11,002,352和11,209,072中披露。具有双副轴变速器的车桥组件的示例在10,989,288、11,207,976和11,220,176中披露。具有周转变速器的车桥组件的示例在美国专利号11,038,396和美国专利申请序列号17/308,307中披露。前面三个句子中的参考文献的披露内容通过援引以其全文并入本文。变速器38可以包括离合器80和离合器致动器82。
离合器80控制一个部件相对于另一部件的旋转。例如，离合器可以将两个部件(比如，驱动部件和从动部件)连接和断开。离合器可以具有任何合适的构型。例如，离合器可以被配置为摩擦离合器、电磁离合器、液压离合器等。离合器可以被配置为滑动离合器或非滑动离合器。滑动离合器可以以各种构型设置，其示例为多片式离合器。离合器80促进变速器38的部件的接合和脱离接合，以提供期望的传动比。例如，离合器可以选择性地将副轴变速器的齿轮联接到轴以准许经由该齿轮并因此以相关联的传动比进行转矩传递，并且可以与该齿轮脱离接合或脱离联接以停用经由该齿轮的转矩传递。类似地，离合器可以接合周转齿轮组的部件(比如太阳齿轮)以提供第一传动比，并且可以接合另一部件(比如行星齿轮架)以提供第二传动比。设想的是可以使用相同的离合器或不同的离合器来提供不同的传动比。为了简单起见，离合器80将主要在以下离合器的背景下进行描述，该离合器可以相对于驱动小齿轮40移动或沿着驱动小齿轮40在离合器80将不同部件联接或操作性地连接到驱动小齿轮40的第一位置和第二位置之间滑动。例如，离合器80在处于第一位置时可以将周转齿轮组的太阳齿轮或副轴齿轮组的第一齿轮联接到驱动小齿轮40，并且在处于第二位置时可以将周转齿轮组的行星齿轮架或副轴齿轮组的第二齿轮联接到驱动小齿轮40。离合器80还可以定位在空挡位置，在该空挡位置，离合器80不在变速器38与驱动小齿轮40之间操作性地连接或传递转矩。
离合器致动器82可以致动离合器80。例如，离合器致动器82可以在第一位置、空挡位置、第二位置、或其组合之间致动离合器80。例如，离合器致动器82可以使离合器80在两个位置(比如第一位置和空挡位置)或所有三个位置之间移动。在至少一种构型中，离合器致动器82可以使离合器80沿着轴线(比如轴线74、副轴轴线等)移动。离合器致动器82可以安装在壳体组件30上或其内部。
驱动小齿轮40操作性地连接差速器组件32和变速器38。驱动小齿轮40可以接纳在壳体组件30中并且可以在差速器组件32与变速器38之间传递转矩。驱动小齿轮40可以绕轴线(比如轴线74)旋转，并且可以具有齿轮部分，该齿轮部分具有与差速器组件32的环齿轮60的齿啮合的齿。当驱动小齿轮40操作性地连接到变速器38时，转矩可以在变速器38与驱动小齿轮40之间传递。例如，从电动马达36提供至变速器38和驱动小齿轮40的转矩可以被传递至环齿轮60并因此传递至差速器组件32。
控制系统90控制驱动车桥系统20的操作。例如，控制系统90可以包括一个或多个基于微处理器的控制模块或控制器92，该一个或多个基于微处理器的控制模块或控制器可以电连接到车辆10和/或车桥组件22、24的部件(比如电动马达36和两个车桥组件22、24的离合器致动器82)或与其通信。控制系统连接由图1中的双箭头线以及连接符号A、B、C和D表示。控制系统90还可以监测和控制电源28。另外，控制系统90还可以处理来自各种输入装置或传感器的输入信号或数据。这些输入装置可以包括第一速度传感器94、第二速度传感器96、或其组合。
第一速度传感器94可以检测或提供指示设置在离合器80上游的可旋转部件(比如转子72或变速器38的齿轮)的旋转速度或旋转速率的信号。
第二速度传感器96可以检测或提供指示离合器80或设置在离合器80下游的可旋转部件(比如驱动小齿轮40、差速器组件32、半轴34、轮毂等)的旋转速度或旋转速率的信号。第一速度传感器94和第二速度传感器96可以结合使用以确定离合器80的旋转速度何时与另一部件(比如变速器齿轮)的旋转速度充分同步，以准许离合器80移动或移位。相应地，术语“同步”或“充分同步”意味着两个部件的旋转速度可以充分接近以准许离合器80移位，而可能并不需要完全相同的旋转速度。
参考图2和图3，示出了控制驱动车桥系统20的方法的示例的流程图。如本领域普通技术人员将认识到的，流程图可以表示可以在硬件、软件、或硬件与软件的组合中实施或实现的控制逻辑。例如，可以由程序化微处理器实现各种功能。控制逻辑可以使用多个已知的编程和处理技术或策略中的任一者来实施，并且不限于所示出的次序或顺序。例如，中断或事件驱动处理可以用于实时控制应用而不是如所示出的纯粹顺序策略。同样地，可以使用并行处理、多任务处理、或多线程系统和方法。
控制逻辑可以独立于所使用的具体编程语言、操作系统、处理器或电路系统来开发和/或实施所示出的控制逻辑。同样地，取决于具体的编程语言和处理策略，在完成控制方法的同时，可以基本上在同一时间按所示出的顺序或按不同的顺序执行各种功能。在不脱离本发明的范围的情况下，可以修改或者在一些情况下可以省略所示出的功能。方法步骤可以由控制系统90执行并且可以被实施为闭环控制系统。
作为概述，具有车桥组件的车辆允许每个车桥组件被独立控制，这些车桥组件具有多速度变速器和对应的专用电动马达。独立控制而不进行协调可能会导致问题。例如，使两个车桥组件的变速器同时换挡可能会导致转矩暂时损失。在推进转矩的情况下，推进转矩的暂时损失可以被车辆驾驶员感知为缺乏响应能力。为了解决这个问题，该方法错开从一个传动比到另一个传动比的换挡，使得第一车桥组件和第二车桥组件的换挡不同时进行。结果，至少一个车桥组件可以继续提供推进转矩或再生制动转矩。另外，该方法在执行换挡之前暂时重新分配转矩，使得没有经历换挡的车桥组件继续提供所请求的转矩，同时在另一个车桥组件中调节转矩以促进换挡至更高的传动比或更低的传动比。
为了参考清楚，与该方法相关联的车桥组件被称为“第一车桥组件”和“第二车桥组件”。第一车桥组件可以是前车桥组件22或后车桥组件24，而第二车桥组件可以是不是第一车桥组件的车桥组件，因此也可以是前车桥组件22或后车桥组件24中的另一个。
同样为了参考清楚，第一车桥组件被称为具有第一变速器和第一电动马达。第一电动马达可以向第一变速器而不是第二车桥组件的第二变速器提供推进转矩或再生制动转矩。第一变速器具有多个传动比。这些传动比至少包括第一传动比和第二传动比。第一变速器的第一传动比和第二传动比彼此不同。例如，第一传动比可以具有比第二传动比更大的数值传动比。作为非限制性示例，第一传动比可以提供2:1的传动比或更大的传动比，而第二传动比可以提供较小的数字传动比，比如1:1。类似地，第二车桥组件被称为具有第二变速器和第二电动马达。第二电动马达可以向第二变速器而不是第一变速器提供推进转矩或再生制动转矩。第二变速器具有多个传动比。这些传动比至少包括第一传动比和第二传动比。第二变速器的第一传动比和第二传动比如上文关于第一车桥组件所述彼此不同。
参考图2，示出了与执行升挡相关联的流程图。图2所示的方法步骤用于协调和执行两个车桥组件的升挡，并且被配置成在两个车桥组件充分接近期望从第一传动比(例如，低速度传动比)升挡到第二传动比(例如，更高速度传动比)的操作条件时实施。为了说明的目的，在以下初始操作条件下描述该方法。首先，第一车桥组件和第二车桥组件两者正提供推进转矩。其次，第一车桥组件和第二车桥组件正经由其相应的第一传动比提供推进转矩。另外，总转矩最初可以在第一车桥组件与第二车桥组件之间基本相等地分配。例如，由第一电动马达提供给第一变速器的转矩和由第二电动马达提供给第二变速器的转矩可以基本上相等。如本文所用的术语“基本上相等”意指相等或非常接近相等并且包括彼此相等的5％以内的输出转矩。
在框100处，在车桥组件之间重新分配推进转矩，以为升挡做准备。可以减小要首先升挡的车桥组件中的转矩。可以增加至少一个其他车桥组件中的转矩以继续提供或尝试提供所请求的推进转矩。例如，可以减小第一车桥组件中的转矩并且可以增加第二车桥组件中的转矩。可以通过减小推进转矩或增加由第一电动马达提供给第一变速器的再生制动转矩来减小第一车桥组件中的转矩。可以通过增加推进转矩或减小由第二电动马达提供给第二变速器的再生制动转矩来增加第二车桥组件中的转矩。可以同时重新分配两个车桥组件中的转矩。因此，当增加由第二电动马达提供的转矩时，可以减小由第一电动马达提供的转矩。另外，转矩可以成比例地改变。例如，由第一电动马达提供的转矩减小的速率和量可以与由第二电动马达提供的转矩增加的速率和量相同。
减小由第一电动马达提供的转矩可以促进换挡。首先，减小转矩可以使得更容易致动相关联的离合器80。例如，在像换挡套环那样的离合器的情况下，转矩的减小可以减小需要由离合器致动器82施加以使离合器80从接合第一传动比的位置移动到空挡位置的力。另外，转矩的减小可以伴随着变速器38的齿轮的旋转速度的减小，这又可以有助于使离合器80的旋转速度与另一部件的旋转速度同步，该另一部件与离合器相关联或由离合器接合以提供第二传动比。因此，控制器92可以减小第一电动马达的旋转速度以减小提供第二传动比的部件的旋转速度，使得存在旋转速度的充分同步以准许离合器的成功移动，比如从空挡位置移动以接合第二传动比。控制器92可以基于来自第一速度传感器94和第二速度传感器96的信号来确定是否存在充分同步。例如，当由来自第一速度传感器94的信号指示的速度或速率充分接近由来自第二速度传感器96的信号指示的速度或速率的阈值量或阈值范围或者在其内时，可以存在充分同步。
在框102处，可以执行第一车桥组件的升挡。升挡可以通过脱离接合第一车桥组件的第一传动比并接合第一车桥组件的第二传动比来执行。例如，第一车桥组件的离合器致动器82可以被操作以移动第一车桥组件的离合器80。如前所述，当存在充分的旋转速度同步时，可以执行升挡。
在框104处，可以在车桥组件之间重新分配推进转矩，以为第二升挡做准备。可以减小要接下来换挡的车桥组件中的转矩。可以增加先前升挡的车桥组件中的转矩以继续提供或尝试提供所请求的推进转矩。例如，可以减小第二车桥组件中的推进转矩并且可以增加第一车桥组件中的推进转矩。可以通过减小由第二电动马达提供给第二变速器的转矩来减小第二车桥组件中的转矩。可以通过增加由第一电动马达提供给第一变速器的转矩来增加第一车桥组件中的转矩。可以同时重新分配两个车桥组件中的转矩。因此，当增加由第一电动马达提供的转矩(或者可以减小再生制动转矩)时，可以减小由第二电动马达提供的转矩(或者可以增加再生制动转矩)。另外，转矩可以成比例地重新分配。例如，由第二电动马达提供的转矩减小的速率和量可以与由第一电动马达提供的转矩增加的速率和量相同。
在框106处，可以执行第二车桥组件的升挡。升挡可以通过脱离接合第二车桥组件的第一传动比并接合第二车桥组件的第二传动比来执行。例如，第二车桥组件的离合器致动器82可以被操作以移动第二车桥组件的离合器80。减小由第二电动马达提供的转矩可以以与减小由第一电动马达提供的转矩促进第一车桥组件中的换挡相同的方式促进第二车桥组件中的换挡。如前所述，当存在充分的旋转速度同步时，可以执行升挡。
在框108处，可以在第一车桥组件与第二车桥组件之间重新分配或重新平衡转矩。例如，可以减少由第一车桥组件提供的转矩并且可以增加由第二车桥组件提供的转矩，并且两个车桥组件可以配合以提供所请求的推进转矩。可以通过减小由第一电动马达提供给第一变速器的转矩来减小第一车桥组件中的转矩。可以通过增加由第二电动马达提供给第二变速器的转矩来增加第二车桥组件中的转矩。可以同时重新分配两个车桥组件中的转矩。因此，当增加由第二电动马达提供的转矩时，可以减小由第一电动马达提供的转矩。转矩可以被重新平衡，使得由第一电动马达提供给第一变速器的转矩和由第二电动马达提供给第二变速器的转矩基本上相等。另外，转矩可以成比例地重新分配。例如，由第一电动马达提供的转矩减小的速率和量可以与由第二电动马达提供的转矩增加的速率和量相同。
参考图3，示出了与执行降挡相关联的流程图。图3所示的方法步骤用于协调和执行用于两个车桥组件的降挡，并且被配置成在两个车桥组件充分接近期望从第二传动比(例如，高速度传动比)降挡到第一传动比(例如，低速度传动比)的操作条件时实施。为了说明的目的，在以下初始操作条件下描述该方法。首先，第一车桥组件和第二车桥组件两者正提供转矩。其次，第一车桥组件和第二车桥组件正经由其相应的第二传动比提供转矩。另外，总转矩最初可以在第一车桥组件与第二车桥组件之间基本相等地分配。
在框200处，在车桥组件之间重新分配推进转矩，以为降挡做准备。可以减小要首先降挡的车桥组件中的转矩。可以增加另一车桥组件中的转矩以继续提供或尝试提供所请求的推进转矩。例如，可以减小第二车桥组件中的转矩并且可以增加第一车桥组件中的转矩；然而，这些名称可以颠倒过来。可以通过减小推进转矩或增加由第二电动马达提供给第二变速器的再生制动转矩来减小第二车桥组件中的转矩。可以通过增加推进转矩或减小由第一电动马达提供给第一变速器的再生制动转矩来增加第一车桥组件中的转矩。可以同时重新分配两个车桥组件中的转矩。因此，当增加由第一电动马达提供的转矩时，可以减小由第二电动马达提供的转矩。例如，由第一电动马达提供的转矩减小的速率和量可以与由第二电动马达提供的转矩增加的速率和量相同。另外，转矩可以成比例地重新分配。例如，由第二电动马达提供的转矩减小的速率和量可以与由第一电动马达提供的转矩增加的速率和量相同。
在框202处，可以执行第二车桥组件的降挡。降挡可以通过脱离接合第二车桥组件的第二传动比并接合第二车桥组件的第一传动比来执行。例如，第二车桥组件的离合器致动器82可以被操作以移动第二车桥组件的离合器80。如前所述，当存在充分的旋转速度同步时，可以执行降挡。
在框204处，可以在车桥组件之间重新分配推进转矩，以为第二降挡做准备。可以减小要接下来换挡的车桥组件中的转矩。可以增加先前降挡的车桥组件中的转矩以继续提供或尝试提供所请求的推进转矩。例如，在第一车桥组件中可以减小推进转矩或者可以增加再生制动转矩，并且在第二车桥组件中可以增加推进转矩或者可以增加再生制动转矩。可以同时重新分配两个车桥组件中的转矩。因此，当增加由第二电动马达提供的推进转矩(或者可以减小再生制动转矩)时，可以减小由第一电动马达提供的推进转矩(或者可以增加再生制动转矩)。另外，转矩可以成比例地重新分配。例如，由第一电动马达提供的转矩减小的速率和量可以与由第二电动马达提供的转矩增加的速率和量相同。
在框206处，可以执行第一车桥组件的降挡。降挡可以通过脱离接合第一车桥组件的第二传动比并接合第一车桥组件的第一传动比来执行。例如，第一车桥组件的离合器致动器82可以被操作以移动第一车桥组件的离合器80。减小由第一电动马达提供的转矩可以以与减小由第二电动马达提供的转矩促进第二车桥组件中的换挡相同的方式促进第一车桥组件中的换挡。如前所述，当存在充分的旋转速度同步时，可以执行降挡。
在框208处，可以在第一车桥组件与第二车桥组件之间重新分配或重新平衡转矩。例如，可以减小由第二车桥组件提供的转矩并且可以增加由第一车桥组件提供的转矩，并且两个车桥组件可以配合以提供所请求的推进转矩。可以通过减小推进转矩或增加由第二电动马达提供给第二变速器的再生制动转矩来减小第二车桥组件中的转矩。可以通过增加推进转矩或减小由第一电动马达提供给第一变速器的再生制动转矩来增加第一车桥组件中的转矩。可以同时重新分配两个车桥组件中的转矩。转矩可以被重新平衡，使得由第一电动马达提供给第一变速器的转矩和由第二电动马达提供给第二变速器的转矩基本上相等。另外，转矩可以成比例地重新分配。例如，由第二电动马达提供的转矩减小的速率和量可以与由第一电动马达提供的转矩增加的速率和量相同。
如上所述的驱动车桥系统和方法可以消除当同时进行第一车桥组件和第二车桥组件的换挡时可能发生的转矩暂时损失，从而有助于避免车辆驾驶员感知到缺乏响应能力。因此，换挡对于驾驶员或车辆乘员来说可能不太明显，从而改进车辆驾驶性能并且更好地将驱动车桥系统的输出与驾驶员输入相匹配。
虽然上文描述了示例性实施例，但是这些实施例并不旨在描述本发明的所有可能形式。相反，说明书中使用的词语是描述性的词语而不是限制性的词语，并且应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。另外，各种实施的实施例的特征可以进行组合以形成本发明的进一步的实施例。

Claims (20)

1.一种控制驱动车桥系统的方法，所述方法包括：
利用第一车桥组件和第二车桥组件提供转矩，所述第一车桥组件具有第一变速器和向所述第一变速器提供转矩的第一电动马达，所述第一变速器具有第一传动比和不同于所述第一传动比的第二传动比，并且所述第二车桥组件具有第二变速器和向所述第二变速器提供转矩的第二电动马达，所述第二变速器具有第一传动比和不同于所述第一传动比的第二传动比，其中，转矩经由所述第一车桥组件的第一传动比和所述第二车桥组件的第一传动比提供；
减小由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩；
增加由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩；以及
通过脱离接合所述第一车桥组件的第一传动比并接合所述第一车桥组件的第二传动比来执行所述第一车桥组件的升挡。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一变速器的第一传动比大于所述第一变速器的第二传动比，并且所述第二变速器的第一传动比大于所述第二变速器的第二传动比，并且其中，所述第一电动马达不向所述第二车桥组件提供转矩，并且所述第二电动马达不向所述第一车桥组件提供转矩。
3.如权利要求1所述的方法，其中，减小由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩和增加由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩同时发生。
4.如权利要求1所述的方法，其中，在减小由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩之前，由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩和由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩基本上相等。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括在执行所述第一车桥组件的升挡之后，增加由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩并减小由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩。
6.如权利要求5所述的方法，其中，增加由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩和减小由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩同时发生。
7.如权利要求5所述的方法，进一步包括在增加由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩并减小由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩之后，通过脱离接合所述第二车桥组件的第一传动比并接合所述第二车桥组件的第二传动比来执行所述第二车桥组件的升挡。
8.如权利要求7所述的方法，进一步包括在执行所述第二车桥组件的升挡之后，减小由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩并增加由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩。
9.如权利要求8所述的方法，其中，减小由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩和增加由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩同时发生。
10.如权利要求8所述的方法，其中，在减小由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩并增加由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩之后，由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩和由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩基本上相等。
11.一种控制驱动车桥系统的方法，所述方法包括：
利用第一车桥组件和第二车桥组件提供转矩，所述第一车桥组件具有第一变速器和向所述第一变速器提供转矩的第一电动马达，所述第一变速器具有第一传动比和不同于所述第一传动比的第二传动比，并且所述第二车桥组件具有第二变速器和向所述第二变速器提供转矩的第二电动马达，所述第二变速器具有第一传动比和不同于所述第一传动比的第二传动比，其中，转矩经由所述第一车桥组件的第二传动比和所述第二车桥组件的第二传动比提供；
减小由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩；
增加由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩；以及
通过脱离接合所述第二车桥组件的第二传动比并接合所述第二车桥组件的第一传动比来执行所述第二车桥组件的降挡。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述第一变速器的第一传动比大于所述第一变速器的第二传动比，并且所述第二变速器的第一传动比大于所述第二变速器的第二传动比，并且其中，所述第一电动马达不向所述第二车桥组件提供转矩，并且所述第二电动马达不向所述第一车桥组件提供转矩。
13.如权利要求11所述的方法，其中，减小由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩和增加由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩同时发生。
14.如权利要求11所述的方法，其中，在减小由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩之前，由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩和由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩基本上相等。
15.如权利要求11所述的方法，进一步包括在执行所述第二车桥组件的降挡之后，增加由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩并减小由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩。
16.如权利要求15所述的方法，其中，增加由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩和减小由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩同时发生。
17.如权利要求15所述的方法，进一步包括在增加由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩并减小由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩之后，通过脱离接合所述第一车桥组件的第二传动比并接合所述第一车桥组件的第一传动比来执行所述第一车桥组件的降挡。
18.如权利要求17所述的方法，进一步包括在执行所述第一车桥组件的降挡之后，减小由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩并增加由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩。
19.如权利要求18所述的方法，其中，减小由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩和增加由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩同时发生。
20.如权利要求18所述的方法，其中，在减小由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩并增加由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩之后，由所述第一电动马达提供给所述第一变速器的转矩和由所述第二电动马达提供给所述第二变速器的转矩基本上相等。
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