用于控制差动配置的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于控制所布置的机动车辆（1；2；3）的驱动轮的差动驱动的至少两个差动配置（40；400）的方法，所述差动驱动被布置为分别采用锁定位置和开放位置，所述方法包括根据预定的车辆参数控制所述差动配置在锁定状态与非锁定状态之间的步骤，包括如下步骤：根据所述车辆的重心位置控制（S1）所述差动配置（40，400）在锁定状态与非锁定状态之间。本发明还涉及一种用于控制差动配置（40，400）的系统。本发明还涉及一种差动配置。本发明还涉及一种机动车辆。本发明还涉及一种计算机程序和一种计算机程序产品。
【专利说明】用于控制差动配置的方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于控制差动配置的方法。本发明涉及根据权利要求8的前序部分的用于控制差动配置的系统。本发明还涉及根据权利要求15的前序部分的差动配置。本发明还涉及一种机动车辆。此外，本发明还涉及一种计算机程序和一种计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]W081/02049示出了一种用于车辆中的可锁定差动装置的控制系统，其中，在空挡位置该差动装置被解锁，其中，在整个车辆速度范围的预定低速部分内直向前驱动的过程中该差动装置被锁定，并且在转换至整个车辆速度范围的预定高速部分的过程中解锁差动装置。此外，操作人员还可在车辆速度范围的高速部分内手动锁定差动装置。
[0003]W02004/087453示出了一种具有电动控制车辆中差动装置的差动的后轮驱动车辆，其中，根据来自车辆上的传感器的测量输入数据来控制差动。
[0004]在诸如作业车辆的重型车辆(例如，具有多轮驱动和运送载荷的竖向调整的挖掘机铸杓的铰接式车辆)中，可能发生以下情况，例如，在狭窄通道的崎岖地形上，车辆被卡并且开始滑动，从而产生低效率驱动。从而在这些情况下需要驱动轮的差动锁定，以驱动车辆。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的是提供一种用于控制机动车辆的差动配置、便于有效驱动车辆的方法。
[0006]本发明的一个目的是提供一种用于控制机动车辆的差动配置、便于有效驱动车辆的系统。
[0007]从以下描述中显而易见的是，通过一种用于控制差动配置的方法和系统差动配置、机动车辆、计算机程序以及计算机程序产品可实现这些目的和其他目的，其是通过前序的方式进行陈述的类型，此外其还展示了在所附权利要求1、8、15、24、27以及28的特征条款中所陈述的特性。在所附从属权利要求2-7、9-14、16-23以及25-26中限定了本方法、系统、差动配置以及机动车辆的优选实施方式。
[0008]根据本发明，通过一种用于控制所布置的机动车辆的驱动轮的差动驱动的至少两个差动配置的方法可实现上述目的，所述差动驱动被布置成分别采样锁定位置和开放位置，所述方法包括根据预定的车辆参数来控制差动配置在锁定状态与非锁定状态之间的步骤；包括如下步骤:根据车辆的重心位置来控制差动配置在锁定状态与非锁定状态之间。从而便于有效驱动例如重心位置改变并且影响车辆的牵引能力的铰接式车辆，诸如，具有竖向调整的挖掘机铸杓的装载机，因为根据重心位置可以将差动配置保持在锁定或者非锁定状态，例如，根据例如车辆的定向、铰接角、挖掘机铸杓的升高、载荷等的重心位置。
[0009]根据实施方式，该方法包括基于包括转向角、载荷以及车辆物理学的一个以上车辆参数来确定车辆的重心位置的步骤。从而便于优化诸如作业车辆等车辆的有效推进和牵引能力的驱动转矩。
[0010]根据该方法的实施方式，控制差动配置在锁定状态和非锁定状态之间的步骤还包括速度、转向角以及驱动转矩中的任意车辆参数。
[0011]根据实施方式，该方法还包括如下步骤:i)在普通车辆驱动的正常情况下，保持差动配置处于锁定状态以用于确保牵引能力；以及ii)通过偏离由包括所述车辆的重心位置的预定车辆参数表示的普通车辆驱动的所述正常情况，控制所述差动配置(40，400)到非锁定状态，用于继续确保所述车辆的所述牵引能力，
[0012]通过在普通车辆驱动的正常情况下保持差动配置锁定，将可优化牵引能力，因为车辆的差动配置已经处于锁定状态，从而使得诸如驱动轮和/或驱动履带的所有驱动构件以同一速度旋转，其中，在差动配置没有锁定的情况下，通过以这样一种方式影响牵引能力的例如无法预料的事件(例如，车辆被卡、滑动)或者通过对应的、要求锁定差动配置，从而不会发生上述事件。如果实际需要，差动配置则由此仅改变至非锁定状态，以利于车辆的牵引能力，并且如果需要，将仅用于驱动构件的差动配置锁定至需要的程度，从而使得驱动转矩以最佳方式分布给相应的驱动构件。因此，该方法便于真正有效地推进作业车辆，例如，诸如采矿车辆、具有高度可调整的挖掘机铸杓的装载机、翻斗车或者对应装置的铰接式车作业车辆，其中，根据实施方式的铰接式车辆由多轮驱动车辆构成。车辆还可由可以是铰接式和多轮驱动的履带式车辆构成，即，驱动几条履带。
[0013]根据实施方式，该方法包括如果i)车辆的重心位置的中心不同于预定位置，并且速度超过第一预定值和/或驱动转矩降至预定值以下；或者ii)如果速度超过大于所述第一预定值的第二预定值，则控制差动配置到所述非锁定状态。通过使驱动转矩最优化的方式来控制差动配置，从而确保车辆的牵弓I能力。
[0014]根据实施方式，该方法包括以下步骤:y如果i)转向角超过预定值，并且速度超过第一预定值和/或驱动转矩降至预定值以下；或者ii)如果速度超过大于所述第一预定值的第二预定值，则控制差动配置到非锁定状态。通过使驱动转矩最优化的方式来控制差动配置，从而确保车辆的牵弓I能力。
[0015]根据实施方式，该方法包括将差动配置控制在驱动构件的预定相互转矩分布的步骤。从而可使得用于车辆的牵引力的相应驱动轮的转矩分布最优化。
[0016]根据本发明，以一种用于控制所布置的机动车辆的驱动轮的差动驱动的至少两个差动配置的系统实现这些目的，所述差动驱动被布置为分别采用锁定位置和开放位置，装置目前被布置为用于根据预定的车辆参数来控制差动配置在锁定状态与非锁定状态之间，其中包括用于根据车辆的重心位置来控制差动配置在锁定状态与非锁定状态之间。从而便于有效驱动例如重心位置改变并且影响车辆的牵引能力的铰接式车辆，诸如，具有竖向调整的挖掘机铸杓的装载机，因为根据重心位置可以将差动配置保持在锁定或者非锁定状态，例如，根据车辆的定向、铰接角、挖掘机铸杓的升高、载荷等的重心位置。
[0017]根据该系统的实施方式，用于控制所述差动配置在锁定状态与非锁定状态之间的装置还包括速度、转向角和驱动转矩中的任意车辆参数。从而便于优化用于机动车辆的有效推进和牵弓I能力的驱动转矩。
[0018]根据一实施方式，该系统包括用于基于包括转向角、载荷以及车辆物理学的一个以上车辆参数来确定车辆的重心位置的装置。从而便于优化用于诸如作业车辆等车辆的有效推进和牵弓I能力的驱动转矩。
[0019]根据实施方式，该系统包括用于在普通车辆驱动的正常情况下，保持所述差动配置处于锁定状态以确保牵引能力的装置，以及，用于通过偏离由包括所述车辆的重心位置的预定车辆参数表示的普通车辆驱动的所述正常情况而控制所述差动配置到非锁定状态以继续确保所述车辆的所述牵引能力的装置。
[0020]通过利用在普通车辆驱动的正常情况下用于保持差动配置锁定的装置，将可优化牵引能力，因为车辆的差动配置已经处于锁定状态，从而使得诸如驱动轮和/或驱动履带的所有驱动构件以同一速度旋转，其中，在没有锁定差动配置的情况下，通过以例如车辆被卡、滑动的方式影响牵引能力的无法预料的事件或者对应、要求锁定差动配置，从而不会发生上述事件。如果真的需要便于用于车辆的牵引能力，则差动配置由此仅改变至非锁定状态，以利于车辆的牵引能力，并且如果需要，将仅用于驱动构件的差动配置锁定至需要的程度，从而使得驱动转矩以最佳方式分布给相应的驱动构件。因此，该方法便于非常有效地推进例如作业车辆，例如，诸如采矿车辆、具有高度调整挖掘机铸杓的装载机、翻斗车或者对应装置的铰接式作业车辆，其中，根据实施方式的铰接式车辆由多轮驱动车辆构成。该车辆还可由可以是铰接式和多轮驱动的履带式车辆构成，即，驱动几条履带。
[0021]根据实施方式，该系统包括如果i)车辆的重心位置不同于预定位置，并且速度超过第一预定值和/或驱动转矩降至预定值以下；或者如果ii)如果速度超过大于所述第一预定值的第二预定值，则控制差动配置到所述非锁定状态的装置。通过利用以使得驱动转矩最优化的方式来控制差动配置的装置，从而确保车辆的牵引能力。
[0022]根据实施方式，该系统包括如果i)转向角超多预定值，并且速度超过第一预定值和/或驱动转矩降至预定值以下；或者ii)如果速度超过大于所述第一预定值的第二预定值则控制差动配置到非锁定状态的装置。通过利用使得驱动转矩最优化的方式来控制差动配置的装置，从而确保车辆的牵引能力。
[0023]本发明还涉及一种差动配置，该差动配置被布置为通过根据上述任一种实施方式的系统进行控制，其中，所述差动配置包括至少一种差动布置，该差动布置包括驱动地连接到第一驱动构件的第一行星齿轮配置；经由输出轴驱动地啮合到所述第一行星齿轮配置的第二行星齿轮配置，所述第二行星齿轮配置驱动地连接到第二驱动构件；以及布置在所述第一行星齿轮配置与第二行星齿轮配置之间的电动机，所述第一行星齿轮配置被布置成与所述第二行星齿轮配置共同作用以提供差动功能。从而便于有效驱动和差动驱动。
[0024]根据差动配置的实施方式，第一和第二行星齿轮配置的环形齿轮经由换向组件而啮合用于所述差动功能。这便于有效的差动功能，使差动配置的部件具有较少的磨损。因此，由于差动布置与驱动轴分离，所以可完全锁定差动配置。当差动被锁定时，对非旋转部件提供制动，从而使得在操作过程中减少对部件的磨损。此外，便于转矩矢量。
[0025]根据差动配置的实施方式，所述换向组件包括与所述驱动轴分离的轴配置。因此，差动驱动与发动机驱动分离表现出上述提及的优点。
[0026]根据差动配置的实施方式，所述换向组件包括旋转方向变化配置，旋转方向变化配置经由所述轴配置连接到第一和第二行星齿轮配置的环形齿轮。这是一种提供所述反向旋转的有效方式，从而提供有效的差动功能。[0027]根据差动配置的实施方式，存在被操作成与所述换向组件啮合和脱离以控制所述差动配置的至少一个差动控制单元。因此，可实现转矩矢量和/或完全锁定和/或限制滑行差动装置。
[0028]根据差动配置的实施方式，所述至少一个差动控制单元包括用于制动所述换向组件的耦合配置。因此，可实现完全锁定或者限制滑行差动装置。
[0029]根据差动配置的实施方式，所述至少一个差动控制单元包括发动机。因此，可实现
转矩矢量。
[0030]根据差动配置的实施方式，至少一个差动控制单元当前被布置成阻止行星齿轮配置的第一和/或第二载体。因此，可使得驱动构件以同一速度或不同速度旋转，并且由此可提供差动功能。
[0031]根据差动配置的实施方式，所述至少一个差动控制单元被布置成锁定所述第一载体和所述第二载体，从而阻止驱动构件的旋转。因此，便于制动车辆，即，可用于停车制动或者紧急事件制动。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]当结合附图并且参照下列细节描述来阅读时，将更容易理解本发明，其中，类似参考符号指贯穿几幅图中的类似零件，并且其中:
[0033]图1至图6示意性地示出了根据本发明的机动车辆的不同视图；
[0034]图7至图8示意性地示出了根据本发明的机动车辆的不同视图；
[0035]图9示意性地示出了根据本发明的实施方式的用于控制差动配置的系统；
[0036]图10示意性地示出根据本发明的实施方式的用于控制差动配置的系统；
[0037]图11示意性地示出了根据本发明的实施方式的用于控制差动配置的系统；
[0038]图12示意性地示出了根据本发明的实施方式的机动车辆；
[0039]图13a示意性地示出了根据本发明的差动配置；
[0040]图13b示意性地示出根据本发明的实施方式的差动配置的差动布置；
[0041]图14a和图14示意性地示出了根据本发明的用于控制差动配置的差动控制单元的不同实施方式；
[0042]图15示意性地示出了根据本发明的实施方式的用于控制差动配置的方法的框图；
[0043]图16示意性地示出了根据本发明的实施方式的用于控制差动配置的方法的框图；并且
[0044]图17示意性地示出根据本发明的实施方式的计算机。
【具体实施方式】
[0045]在下文中，术语“链接”指通信链接，通信链接可以是实体连接器，诸如，光电通信导线，或者非实体连接器，诸如，无线链接，例如，无线电或者微波链接。
[0046]在下文中，术语“驱动构件”指驱动输出地面啮合构件，用于推进包括驱动轮的机动车辆或者有轮车辆的驱动轮和/或驱动履带或者履带式车辆的驱动履带。
[0047]在下文中，差动配置的术语“锁定状态”表示一种允许反向驱动构件以同一旋转速度旋转的状态。在下文中，术语“非锁定状态”表示一种差动配置与所述锁定状态分离的状态，所述锁定状态包括开放状态和其中支持差动配置的某些封锁的部分开放状态。因此，在非锁定状态下，支持驱动构件以不同的旋转速度旋转。
[0048]图1至图6示意性地示出了根据本发明的机动车辆I的不同视图。根据本实施方式的机动车辆I由作业车辆构成。根据本实施方式的机动车辆I由铰接式车辆构成。根据本实施方式的机动车辆I由多轮驱动车辆构成。
[0049]铰接式车辆I具有前车辆单元10和后车辆单元20。前车辆单元10和后车辆单元20可绕转向装置15枢转，通过转向装置15可布置车辆I转向。
[0050]铰接式车辆I包括用于驱动车辆I的动力传动系统30。动力传动系统30包括用于推进车辆I的发动机32和连接到所述发动机32以用于将来自发动机32的动力通过车辆I的驱动轮传输给驱动构件的传动配置T。动力传动系统30进一步包括用于将来自发动机32的驱动转矩传输给驱动轮的差动配置40。
[0051]动力传动系统30包括布置在用于驱动前驱动轴12的前车辆单元10内的前传动配置34，前传动配置34包括前差动装置44，前差动装置44可由用于提供差动功能的任一合适的差动构造。
[0052]动力传动系统30进一步包括布置在用于驱动后驱动轴22的后车辆单元20内的后传动配置36，后传动配置36包括后差动装置46，后差动装置46可由用于提供差动功能的任一合适的差动构成。
[0053]传动配置T包括前传动配置34和后传动配置36。传动配置T包括差动配置40。差动配置40包括前差动装置44和后差动装置46。
[0054]动力传动系统30可包括任一合适的传动配置，其中包括一个或者多个电动机和/或至少一个内燃机和/或诸如网连接、燃料电池、电池或者对应配置等其他能源。动力传动系统30还可包括用于动力传输的万向轴38。
[0055]前驱动轴12包括左驱动轴部分12a和右驱动轴部分12b。前车辆单元10包括一对前驱动轮14，该对前驱动轮14包括连接到左驱动轴部12a的前左驱动轮14a和连接到右驱动轴部12b的相对前右驱动轮14b。
[0056]前车辆单元10进一步包括连接到前差动装置44、被布置成基于预定的车辆参数来控制前差动装置44的差动控制单元50。前差动装置44连接到前驱动轴12,以这种方式，驱动转矩从差动装置44经由相应的驱动轴部12a、12b被传输给相应的前驱动轴14a、14b。
[0057]后驱动轴22包括左驱动轴部22a和右驱动轴部22b。后车辆单兀10包括一对后驱动轮24，该对后驱动轮24包括连接到左驱动轴部22a的后左驱动轮24a和连接到右驱动轴部22b的相对后右驱动轮24b。
[0058]后车辆单元10进一步包括连接到后差动装置46、被布置成基于预定的车辆参数来控制后差动装置46的差动控制单元52。后差动装置46连接到后驱动轴22,以这种方式驱动转矩从差动装置46经由相应的驱动轴部22a、22b传输到相应的后驱动轮24a、24b。铰接式车辆I的后车辆单元20具有根据本实施方式的驾驶室26。
[0059]铰接式车辆I包括挖掘机铸杓，挖掘机铸杓经由升降臂60a，60b连接到前车辆单元10,被布置成接收和移除载荷L,其中,载荷L可由诸如砂碌、石头、沙子、货物或者对应物等任意载荷组成。所述升降臂60a，60b被布置成升起和降落挖掘机铸杓60，并且还包括根据变体的用于使挖掘机铸杓60轮流接收和移除载荷L的装置。
[0060]前车辆单元10具有基于包括重量、密度、尺寸以及其形状的前车辆单元10的物理学的重心Gl。后车辆单元10具有基于包括重量、密度、尺寸及其形状的后车辆单元10的车辆物理学的重心G2。挖掘机铸杓60具有基于挖掘机铸杓60和挖掘机铸杓60的载荷L的的物理学的重新G3。
[0061]铰接式车辆I具有重心G，重心G取决于挖掘机铸杓60的位置、挖掘机铸杓的载荷L、车辆I的角度，即，前车辆单元10的纵向延伸与后车辆单元20的纵向延伸之间称为铰接角a I的相互角，车辆单元10与车辆单元20之间的可能倾角(见图7)，车辆单元之间的可能横摇角(见图8)，车辆相对于水平面H的定向包括车辆I的倾斜度(包括车辆I在山坡上的倾斜度)其中，在车辆的纵向延伸方向上的地面A相对于相对于水平面H形成角a 2，还包括车辆I的侧倾/滚，其中，车辆地面A相对于水平面H形成角a 3。
[0062]铰接式车辆包括连接到差动控制单元50，52的电子控制单元100 ；200 ;300，电子控制单元100 ；200 ；300和差动控制单元50，52包括在用于控制车辆的差动配置的系统内。
[0063]电子控制单元100 ；200 ；300被布置成在普通车辆驱动的正常情况下保持差动配置40处于锁定状态，以确保车辆的牵引能力。电子控制单元100 ；200 ;300进一步被配置成通过偏离由预定车辆参数表示的普通车辆驱动的所述正常情况而将差动配置40控制在非锁定状态，以继续确保车辆的牵引能力。所述车辆参数包括根据车辆I的重心位置的变量、车辆的速度以及车辆的驱动转矩。因此，根据变体的电子控制单元被布置成基于车辆的重心位置G来控制车辆I。
[0064]图1示意性地示出了铰接式车辆I的平面图，其中，车辆I被布置成直向前驱动，前车辆单元10和后车辆单元20沿着其相应的纵向延伸对齐。车辆I处于其中车辆I的挖掘机铸杓60填充有载荷L的载荷状态。
[0065]图2示意性地示出了铰接式车辆I的平面图，其中，车辆I被布置成离开直向前方向的转弯方向上驱动，前车辆单元10的纵向延伸与后车辆单元20的纵向延伸相对于彼此相互形成铰接角a I。因此，车辆的重心位置G改变，从而使得车辆I的重心G相对于图1中车辆的重心G的重心位置移动。
[0066]图3示意性地示出了铰接式车辆I的侧视图，其中，车辆I的挖掘机铸杓60加有载荷并且处于较低位置。在该视图中，车辆I在基本水平的地面A上驱动。
[0067]图4示意性地示出了铰接式车辆I的侧视图，其中，车辆的挖掘机铸杓60加有载荷并且处于升高位置。在该视图中，车辆I在上升斜坡上驱动，即，在具有相对于水平面H形成角a 2的倾斜度的地面A上驱动。由于挖掘机铸杓60处于升高位置的事实，所以车辆I的重心G位置改变，从而使得车辆的重心G相对于图3中车辆的重心G的重心位置而移动。
[0068]图5示意性地示出了从铰接式车辆I的后面观看的视图，其中，车辆I的挖掘机铸杓60加有载荷并且处于升高位置。车辆I被布置成直向前驱动，前车辆单元10与后车辆单元20沿着其相应的纵向延伸对齐。在该视图中，车辆I侧倾驱动，即，在相对于水平面具有倾斜度的地面上驱动，该水平面横向于车辆I在地面A与水平面H之间形成角a 3的纵向延伸。
[0069]图6示意性地示出了铰接式车辆I的背面的透视图，其中，车辆I的挖掘机铸杓60加有载荷并且处于升高位置。车辆I被布置成在离开直向前方向的转弯方向上驱动，前车辆单元10与后车辆单元20相对于彼此相互形成铰接角。在该视图中，车辆I在侧斜坡上驱动，即，在相对于横向于后车辆单元10的纵向延伸的水平面具有倾斜度的地面上驱动。因此，车辆的重心位置改变，从而使得车辆I的重心G相对于图5中车辆重心的重心位置移动。
[0070]图7至图8示意性地示出了根据本发明的机动车辆2的不同视图。根据本实施方式的机动车辆I由铰接式履带车辆2构成，铰接式履带车辆2被布置成通过驱动构件以驱动履带形式驱动。铰接式车辆2包括具有前驱动履带72a，72b的前车辆单元70和具有后驱动履带82a，82b的后车辆单元80。可替代地，仅驱动前履带。前车辆单元70与后车辆单元80通过转向装置75可枢转地互连。前车辆单元70与后车辆单元80根据图1至图6中的实施方式的变型相对于转向装置75枢转。
[0071]铰接式车辆2包括用于驱动车辆2的未示出的驱动系统，其中，动力传动系统可由包括驱动装置的任一合适的动力传动系统构成，诸如，用于推进车辆的电动机和/或内燃机、以及连接到用于将动力从发动机传输给用于驱动所述履带72a，72b，82a，82b的输出驱动组件的所述驱动装置的传动配置。动力传动系统进一步包括差动配置，差动配置包括在用于将驱动转矩传输给驱动履带72a，72b，82a，82b的传动配置内。
[0072]铰接式车辆包括用于控制被布置成差动驱动的机动车辆的驱动履带的差动配置的系统I ;II ;111，所述转向被布置成根据结合图1至图6、图9中图11、以及图13a所描述的任一实施方式而生效。
[0073]图7示意性地示出了机动车辆2的侧视图，其中，前车辆单元70和后车辆单元80相对于彼此倾斜，从而使得在前车辆单元70与后车辆单元80之间形成倾角a 4。因此，前车辆单元70布置在倾斜地面Al的上升斜坡上，并且后车辆单元80布置在倾斜地面A2的下降斜坡上。前车辆单元70和后车辆单元80由此相对于彼此绕转向装置75的至少一个轴转动。
[0074]图8示意性地示出了机动车辆2的背面的视图，其中，前车辆单元70和后车辆单元80相对于彼此滚动，从而使得在前车辆单元70与后车辆单元80之间形成横摇角a 5。因此，前车辆单元70处于使得其在倾斜地面Al上斜靠向右侧的位置,并且后车辆单元80处于使得其在倾斜地面A2上斜靠向左侧的位置。前车辆单元和后车辆单元由此相对于彼此绕转向装置75的至少一个转轴Z转动。
[0075]图9示意性地示出了根据本发明的实施方式的用于控制差动配置的系统I的框图。系统I包括用于所述控制的电子控制单元100。
[0076]系统I包括用于感测车辆的转弯程度的转向角确定构件110。根据实施方式的转向角确定构件110包括被布置成对形成在铰接式车辆的前车辆单元的纵向延伸与后车辆单元的纵向延伸之间的相互角进行感测的铰接角传感器。根据一实施方式的转向角确定构件110包括用于感测车辆的转向齿轮角偏转的转向齿轮角传感器。根据实施方式的转向角确定构件110包括用于感测车辆的轮转向角偏转的轮转向角传感器。
[0077]系统I进一步包括用于确定车辆速度的速度确定构件120。速度确定构件120可由任一合适的速度计/速度传感器构成。
[0078]系统I还包括用于确定车辆的驱动转矩的驱动转矩确定构件130。
[0079]根据变型例，系统I包括用于确定相对于水平面的倾斜度的回转仪。[0080]根据变型例，系统I包括未示出的用于确定例如根据图7中铰接式车辆(具有拖车或者对应物的车辆)的倾角的倾角确定构件；和/或未示出的用于测定根据图7中铰接式车辆(具有拖车或者对应物的车辆)的横摇角的横摇角确定构件。倾角确定构件和/或横摇角确定构件根据包括在转向角确定构件110和/或回转仪140内的变形。
[0081]系统I包括第一传动控制单元50，第一传动控制单元50用于在普通车辆驱动的正常情况下保持差动配置40的第一差动装置44处于锁定状态以确保例如根据图1至图6或者图7至图8的机动车辆的牵引能力。第一差动控制单元50由此被布置成处于保持第一差动装置44在锁定状态的默认位置。
[0082]系统I包括第二差动控制单元52，第二差动控制单元52用于在普通车辆驱动的正常情况下保持差动配置40的第二差动装置46处于锁定状态，以确保例如根据图1至图6或者图7至图8的机动车辆的牵引能力。第二差动控制单元52由此被布置成处于保持第二差动装置46在锁定位置的默认位置。
[0083]电子控制单元100经由链接111信号连接到转向角确定构件110。电子控制单元被布置成经由链接111从转向角确定构件111接收表示车辆转弯数据的信号。
[0084]电子控制单元100经由链接121信号连接到速度确定构件120。电子控制单元被布置成经由链接121从速度确定构件120接收表示车辆的速度数据的信号。
[0085]电子控制单元100经由链接131信号连接到所述驱动转矩确定构件130。电子控制单元100被布置成经由链接131从驱动转矩确定构件130接收表示车辆的驱动转矩数据的信号。
[0086]电子控制单元100经由链接141信号连接到所述回转仪。电子控制单元100被布置成经由链接141从回转仪140接收表示车辆定向数据的信号。
[0087]电子控制单元100被布置成基于所述车辆的转弯数据、速度数据、驱动转矩数据、以及所述车辆定向数据(如适用)来确定车辆状况。电子控制单元由此被布置成基于包括车辆转弯、车辆速度、驱动转矩、以及车辆定向(如适用)等车辆参数来测定驱动构件的驱动转矩分布。
[0088]电子控制单元100经由链接151信号连接到所述第一差动控制单元50。电子控制单元100被布置成经由链接151将表示包括有关所述车辆状况的信息的车辆状况数据的信号发送给第一差动控制单元50。
[0089]电子控制单元100经由链接152信号连接到第二差动控制单元52。电子控制单元100被布置成经由链接152将表示包括有关所述车辆状况的信息的车辆状况数据的信号发送给第二差动控制单元52。
[0090]第一差动控制单元50经由链接141信号连接到第一差动装置44。第一差动控制单元50被布置成基于从电子控制单元100发送的所述车辆状况数据，经由链接141将表示构成有关理想驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号发送给第一差动装置44。
[0091]第二差动控制单元52经由链接142信号连接到第二差动装置46。第二差动控制单元52被布置成基于从电子控制单元100发送的所述车辆抓状况数据，经由链接142将表示构成有关理想驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号发送给第二差动装置46。
[0092]第一差动控制单元50经由链接143信号连接到第一差动装置44。第一差动控制单元50被布置成经由链接143从第一差动装置44接收表示构成有关实际驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号。
[0093]第二差动控制单元52经由链接144信号连接到第一差动装置46。第二差动控制单元52被布置成经由链接144从第二差动装置46接收表示构成有关实际驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号。
[0094]电子控制单元100经由链接153信号连接到所述第一差动控制单元50。电子控制单元100被布置成经由链接153从第一差动控制单元50接收表示构成有关实际驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号。
[0095]电子控制单元100经由链接154信号连接到所述第二差动控制单元52。电子控制单元100被布置成经由链接154从第二差动控制单元52接收表示构成有关实际驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号。
[0096]电子控制单元100被布置成将所述理想的驱动转矩数据与所述实际的驱动转矩数据进行比较，并且在存在差异的情况下，对所述确定的车辆状况进行修正，从而使得第一和第二差动控制单元50，52控制第一和第二差动装置44，46，因此，从例如用于优化牵引能力的车辆的相应驱动构件(例如，驱动轮和驱动履带)中获得用于实际车辆状况的理想驱动转矩。
[0097]如果所述车辆状况数据偏离于普通车辆驱动的所述正常情况，S卩，不同于预定的正常车辆状况，第一差动控制单元50被布置成将第一差动装置44控制在非锁定状态,和/或第二差动控制单元52被布置成将第二差动装置46控制在非锁定状态。
[0098]如果所述车辆状况数据处于普通车辆驱动的所述正常情况下，S卩，处于所述预定的车辆状况，第一差动控制单元50被布置成保持第一差动装置44处于锁定状态，并且第二差动控制单元52被布置成保持第二差动装置处于锁定状态，从而使得差动配置40保持处于锁定状态。
[0099]第一差动装置44的所述非锁定状态包括第一差动装置44的全开放状态和第一差动装置44的部分开放状态。
[0100]第二差动装置46的所述非锁定状态包括第二差动装置46的全开放状态和第二差动装置46的部分开放状态。
[0101]在偏离于普通车辆驱动的正常情况的情况下，S卩，偏离于正常车辆状态，第一差动装置44和/或第二差动装置46将根据车辆状况开放到合适的程度，从而使得前驱动构件和/后驱动构件以不同的速度旋转。
[0102]由此，电子控制单元100被布置成，在普通车辆驱动的正常情况下，即所述确定的车辆状况处于预定的正常车辆状况内，保持差动配置40处于锁定状态以确保车辆的牵引能力。电子控制单元100进一步被布置成通过偏离由不同于所述预定正常车辆状况的预定车辆状况表示的普通车辆驱动的所述正常情况而将差动控制40控制在非锁定状态，以继续确保车辆的牵弓I能力。
[0103]由此电子控制单元100被布置成通过具体的车辆状况来确定是否允许打开差动配置40以及在允许打开的情况下应当将差动配置40打开到什么程度，由此在差动配置40中可允许的“滑行”程度，即，在具体的驱动情形过程中，尽可能接近车辆的驱动构件的最佳转矩分布，而并不妨碍车辆的牵弓I能力。
[0104]根据变型例，电子控制单元100被布置成如果i)转向角超过预定值，并且车辆速度超过第一预定值和/或驱动转矩低于预定值；或者ii)如果速度超过大于所述第一预定值的第二预定值，则将差动配置40控制在非锁定状态。
[0105]图10示意性地示出了根据本发明的实施方式的用于控制差动配置的系统II的框图。系统II包括用于所述控制的电子控制单元200。
[0106]系统II包括用于确定车辆的重心位置的重心位置确定构件210。
[0107]系统II进一步包括用于确定车辆的速度的速度确定构件120。
[0108]另外，系统II还包括确定车辆的驱动转矩的驱动转矩确定构件130。
[0109]系统II包括例如根据参照图9所描述的实施方式的转向角确定构件110，用于感测车辆的转弯程度。
[0110]根据变型例，系统II包括未示出的倾角确定构件和/或横摇角确定构件，例如根据结合图9所描述的构件。根据变型例，所述倾角确定构件和/或横摇角构件包括在如下所述的转向角确定构件和/或回转仪140内。
[0111]系统II包括差动控制单元50，差动控制单元50用于根据预定的车辆参数来控制用于布置在锁定状态与非锁定状态之间的差动驱动的机动车辆的至少两个驱动构件的差动配置40。差动配置40包括差动装置44。
[0112]电子控制单元200经由链接21信号连接到重心位置确定构件210。电子控制单元200被布置成经由链接211从重心位置确定构件210接收表示车辆的重心位置数据的信号。
[0113]电子控制单元200经由链接122信号连接到车辆速度确定构件120。电子控制单元200被布置成经由链接122从车辆速度确定构件120接收表示车辆速度数据的信号。
[0114]电子控制单元200经由链接132信号连接到所述驱动转矩确定构件130的。电子控制单元200被布置成经由链接132从驱动转矩确定构件130接收表示车辆的驱动转矩数据的信号。
[0115]电子控制单元200经由链接112信号连接到转向角确定构件110。电子控制单元被布置成经由链接112从转向角确定构件110接收表示车辆转弯数据的信号。
[0116]电子控制单元200基于重心位置确定数据、速度数据、驱动转矩数据以及车辆转弯数据来测定车辆状况。由此电子控制单元被布置成基于包括车辆的重心位置、车辆速度、驱动转矩以及车辆转弯的车辆参数来确定驱动构件的转矩分布。
[0117]电子控制单元200经由链接155信号连接到所述差动控制单元50。电子控制单元200被布置成经由链接155将表示包括有关所述车辆状况的信息的车辆状态的信号发送给差动控制单元50。
[0118]根据结合图9所描述的实施方式，差动控制单元50经由链接145信号连接到差动装置44，并且被布置成基于从电子控制单元200发送的所述车辆状况数据，经由链接145将表示构成有关理想驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号发送给差动装置44。
[0119]差动控制单元50还经由链接146信号连接到差动装置44，并且被布置成经由链接146从差动装置44接收表示构成有关实际驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号。
[0120]电子控制单元200经由链接156信号连接到差动控制单元50，并且被布置成经由链接156从差动控制单元50接收表示构成有关实际驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号。[0121]电子控制单元200被布置成将所述的理想驱动转矩数据与所述实际驱动转矩数据进行比较，并且在存在差异的情况下，对所述确定的车辆状况进行修正，从而使得差动控制单元50控制差动装置44，以便在例如用于优化牵引能力的车辆的相应的驱动构件(例如，驱动轮或者驱动履带)中获得用于实际车辆状况的理想驱动转矩。
[0122]差动控制单元50被布置成根据车辆的重心位置来控制锁定状态与非锁定状态之间的差动装置44。差动控制装置50被布置成基于包括重心位置数据、速度数据以及驱动转矩数据的车辆状况数据来控制差动装置44在锁定状态和非锁定状态之间。
[0123]如果所述车辆状况数据处于预定车辆状况内，差动控制单元50被布置成保持差动装置处于锁定状态，所述车辆状况取决于车辆的重心位置、车辆速度、以及车辆转矩。
[0124]根据变型例，差动控制单元50被布置成在普通车辆驱动的正常情况下保持差动配置40的差动装置44处于锁定状态，以确保车辆的牵引能力。由此，根据变型例，差动控制单元50被布置成处于保持差动装置40在锁定状态的默认位置。
[0125]根据普通车辆驱动的正常情况的实施方式，即所述预定的车辆状况处于包括车辆的重心位置的预定的正常车辆状况，电子控制单元200由此保持差动配置40处于锁定状态，以确保车辆的牵引能力。电子控制单元200进一步被布置成通过偏离由预定车辆状况表示的普通车辆驱动的所述正常情况而控制差动配置40控制为锁定状态，预定车辆状况包括不同于预定正常车辆状况的车辆的重力位置中心，以继续确保车辆的牵引能力。
[0126]图11示意性地示出根据本发明的实施方式的用于控制差动配置的系统III的框图。
[0127]系统III包括用于对车辆的转弯程度进行感测的转向角确定构件110。根据实施方式，转向角确定构件110包括角度传感器，角度传感器被布置成感测在铰接式车辆的前车辆单元的纵向延伸与后车辆单元的纵向延伸之间形成的相互角。根据实施方式，转向角确定构件110包括用于感测车辆的转向齿轮偏转的转向齿轮传感器。根据实施方式，转向角确定构件110包括用于确定车辆的轮转向角偏转的轮转向角传感器。
[0128]系统III包括车辆物理学确定构件310，车辆物理学确定构件310包括诸如重量、长度、宽度、高度、铰接式车辆的原始重量分布以及相应车辆单元的重量、高度等基本数据。
[0129]系统III包括用于确定车辆的载荷的载荷确定构件320，其中，所述载荷可由诸如参照图1至图6所描述的车辆的挖掘机铸杓中的载荷或者翻斗车的装载平台中的载荷的任意载荷构成。
[0130]系统III进一步包括升高确定构件330，升高确定构件330被布置成确定诸如例如根据图1至图6中车辆的竖向调整挖掘机铸杓的车辆的升高可变零件的升高、或者车辆的竖向调整载荷平台。
[0131]系统III包括用于确定车辆的重心位置的重心位置确定模块340。重心位置确定模块340经由链接113信号连接到所述转向角确定构件。重心确定模块340被布置成经由链接113接收表示车辆转弯数据的信号。
[0132]重心位置确定模块340经由链接311信号连接到所述车辆物理学确定构件310。重心位置确定模块340被布置成经由链接311接收表示车辆物理学数据的信号。
[0133]重心位置确定模块340经由链接321信号连接到所述载荷确定构件320。重心位置确定模块340被布置成经由链接321接收表示车辆载荷数据的信号。[0134]重心位置确定模块340经由链接331信号连接到所述升高确定构件330。重心位置确定模块340被布置成经由链接331接收表示升高数据的信号。
[0135]重心位置确定模块340被布置成基于所述车辆转弯数据、车辆物理学数据、车辆载荷数据以及升高数据来确定车辆的重心位置。由此重心位置确定模块340被布置成基于车辆物理学、可以是挖掘机铸杓或者载荷平台中的载荷的车辆载荷、以及挖掘机铸杓或者载荷平台或者对应物的升高等车辆参数来确定车辆的重心位置，根据变型例的所述物理学数据存储在重心位置确定模块内。
[0136]系统III还包括用于确定相对于水平面的定向的回转仪140。
[0137]系统III进一步包括车辆定向模块350，以更加关注地面的倾斜度。
[0138]车辆定向模块350经由链接341信号连接到重心位置确定模块340。车辆定向模块350被布置成经由链接341接收表示重心位置数据的信号。
[0139]车辆定向模块350经由链接142信号连接到所述回转仪140。车辆定向模块350被布置成经由链接142接收表示车辆倾斜数据的信号。
[0140]车辆定向模块350被布置成基于重心位置数据和倾斜度数据来确定车辆相对于水平面的定向。
[0141]系统III进一步包括用于确定车辆速度的速度确定构件120。
[0142]另外，系统III还包括用于确定车辆的驱动转矩的驱动转矩确定构件130。
[0143]系统III还包括被布置成确定车辆的驱动轮的最佳驱动转矩分布的转矩分布优化模块360。驱动转矩优化被布置成在车辆的具体驱动状态下测定差动配置的开放程度。
[0144]驱动转矩优化模块360经由链接361信号连接到所述车辆定向模块350。转矩分布优化模块360被布置成经由链接361接收表示车辆定向数据的信号。
[0145]转矩分布优化模块360经由链接133信号连接到所述驱动转矩确定构件130。转矩分布优化模块360被布置成经由链接133接收表示驱动转矩数据的信号。
[0146]驱动转矩优化模块360被布置成基于所述车辆定向数据和驱动转矩数据来确定最佳驱动转矩分布。
[0147]系统III包括差动控制模块370。差动控制模块370经由链接114信号连接到转向角确定构件110。差动控制模块370被布置成经由链接114从转向角确定构件110接收表示车辆转弯数据的信号。
[0148]差动控制模块370经由链接361信号连接到转矩分布优化模块360。差动控制模块370被布置成经由链接361从转矩分布优化模块360接收表示用于车辆的最优转矩分布的转矩分布数据的信号。
[0149]差动控制模块370经由链接123信号连接到速度确定构件130。差动控制构件370被布置成经由链接123从速度确定构件120接收表示车辆速度数据的信号。
[0150]差动控制模块370被布置成基于所述车辆转弯数据、转矩分布数据、以及车辆速度数据来确定车辆状况。由此差动控制模块370被布置成基于包括车辆转弯、驱动转矩以及车辆定向等车辆参数来确定驱动构件的转矩分布。
[0151]系统III进一步包括至少一个差动控制单元50，52，例如根据结合图9所描述的差动控制单元，至少一个差动控制单元50，52用于根据预定的车辆参数控制用于布置诸如机动车辆的驱动轮或者驱动履带等输出地面啮合驱动构件的差动驱动的至少两个差动配置40在锁定状态与非锁定状态之间。差动配置40包括至少一个差动装置44，46。此处示出了第一差动控制单元50和第二差动控制单元52。
[0152]差动控制模块370经由链接371信号连接到所述第一差动控制单元50。差动控制模块370被布置成经由链接371将表示包括有关所述车辆状况的信息的车辆状况数据的信号发送给第一差动控制单元50。
[0153]差动控制模块370经由链接372信号连接到所述第二差动控制单元52。差动控制模块370被布置成经由链接372将表示包括有关所述车辆状况的信息的车辆状况数据的信号发送给第二差动控制单元52。
[0154]如果所述车辆状况数据偏离普通车辆驱动的所述正常情况，S卩，不同于所述预定的正常车辆状况，第一差动控制单元50被布置成将第一差动装置44控制在非锁定状态,和/或第二差动控制单元52被布置成将第二差动装置46控制在非锁定状态。
[0155]如果所述车辆状况数据处于普通车辆驱动的所述正常情况内，即，处于所述预定车辆状况内，第一差动控制单元50被布置成保持第一差动装置44处于锁定状态，并且第二差动控制单元52被布置成保持第二差动控制装置46处于锁定状态，从而使得差动配置40保持处于锁定状态。
[0156]第一差动控制单元50经由链接147信号连接到第一差动装置44。第一差动控制单元50被布置成基于从电子控制单元300发送的所述车辆状况数据，经由链接147将表示构成有关理想驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号发送给第一差动装置44。
[0157]差动控制单元52经由链接148信号连接到第二差动装置46。第二差动控制单元52被布置成基于从电子控制单元300发送的所述车辆状况数据，经由链接148将表示构成有关理想驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号发送给第二差动装置46。
[0158]第一差动控制单元50经由链接149信号连接到第一差动装置44。第一差动控制单元50被布置成经由链接149从第一差动装置44接收表示构成有关实际驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号。
[0159]第二差动控制单元52经由链接150信号连接到第二差动装置46。第二差动控制单元52被布置成经由链接150从第二差动装置46接收表示构成有关实际驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号。
[0160]差动控制单元370经由链接373信号连接到所述第一差动控制单元。差动控制模块370被布置成经由链接373从第一差动控制单元50接收表示构成有关实际驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号。
[0161]差动控制模块370经由链接374信号连接到所述第二差动控制单元。电子控制单元300被布置成经由链接374从第二差动控制单元52接收表示构成有关实际驱动转矩的信息的驱动转矩数据的信号。
[0162]差动控制模块370被布置成将所述理想的驱动转矩数据与所述实际的驱动转矩数据进行比较，并且在存在差异的情况下，对所述预定的车辆状况进行修正，从而使得第一和第二差动控制单元50，52控制第一和第二差动装置44，46，以便从例如用于优化牵引力的车辆的相应的地面啮合构件(例如，驱动轮)中获得用于实际车辆状况的理想驱动转矩。
[0163]差动控制模块370被布置成基于车辆的重心位置来控制锁定状态与非锁定状态之间的差动配置40。根据实施方式，在所述确定的车辆状况处于预定的正常车辆状况内达到普通车辆驱动的正常情况下，差动控制模块370被布置成保持差动配置40处于锁定状态，以确保车辆的牵引能力。差动控制模块370进一步被布置成通过偏离由不同于所述预定正常车辆状况的预定车辆状况表示的普通车辆驱动的所述正常情况而将差动配置40控制在非锁定状态，以继续确保车辆的牵引能力。
[0164]系统III包括用于手动地对差动控制进行超驰控制的致动器380。致动器380经由链接381信号连接到所述差动控制模块。致动器在被激活时被布置成经由链接381将信号发送给差动控制模块370，以根据操作员/驾驶员的意愿来控制差动配置40。根据实施方式，致动器380具有开启和关闭的功能位置，其中，开位置指差动配置40完全锁定，即，结束于其正常位置，以便诸如驱动轮或者驱动履带的所有驱动构件以相同速度旋转，并且关闭位置指差动配置40完全打开，以便充分利用差动配置40的差动功能。根据可替代的实施方式，除关闭位置和开启位置之外，致动器380还定位在开启位置与关闭位置之间，因此，操作人员/驾驶员能够手动地将差动配置控制在理想的打开程度。
[0165]图12示意性地示出了根据本发明的包括传动配置/差动配置400的机动车辆3。所述机动车辆3可由诸如铰接式车辆等作业车辆构成。机动车辆3可由多轮车辆构成。机动车辆3可由具有拖车的车辆构成。机动车辆3可由履带式车辆构成。
[0166]图13a示意性地示出了包括/构成差动配置400或者用于提供差动功能的差动装置的传动配置400，并且图13b示意性地示出了被布置成由根据本发明的系统I ;II ;III控制的差动布置420。传动配置400包括差动布置420。传动配置400包括差动布置420。传动配置400包括具有转子412和定子414的电动机410，所述转子412连接到驱动轴416，所述转子412被布置成旋转所述驱动轴416。
[0167]所述差动布置420包括第一行星齿轮配置430和第二行星齿轮配置440,所述发动机410布置在所述第一行星齿轮配置430与所述第二行星齿轮配置440之间。
[0168]经由相对于并且基本啮合于所述驱动轴416旋转的输出轴450驱动与所述第一行星齿轮配置430啮合的第二行星齿轮配置440。
[0169]输出轴450与驱动轴416对齐。根据实施方式,驱动轴416是由发动机410驱动并且由输出轴450延伸通过的空心驱动轴416，驱动轴416被布置成在空心轴416中自由旋转。
[0170]第一行星齿轮配置430驱动连接到第一驱动构件452。第二行星齿轮配置驱动连接到第二驱动构件454。第一驱动构件452和第二驱动构件454是被布置成推动机动车辆的地面啮合构件，根据实施方式，所述驱动构件由驱动轮构成，根据另一实施方式，所述驱动构件由驱动覆带构成。根据变型例，驱动构件包括诸如用于在地面啮合时提供齿轮减速的行星齿轮配置等齿轮减速配置。
[0171]第一行星齿轮配置430包括太阳齿轮432、由载体436承载的一组行星齿轮434、以及环形齿轮438。在第一行星齿轮配置430中，太阳齿轮432与该组行星齿轮434啮合，并且该组行星齿轮434与环形齿轮438啮合。第一行星齿轮配置430的载体436被布置成将输出驱动转矩传输给第一驱动构件452。
[0172]第二行星齿轮配置440包括太阳齿轮442、由载体446承载的一组行星齿轮444、以及环形齿轮448。在第二行星齿轮配置440中，太阳齿轮442与该组行星齿轮444啮合，并且该组行星齿轮444与环形齿轮448啮合。第二行星齿轮配置440的载体446被布置成将驱动转矩传输给第二驱动构件454。
[0173]第二行星齿轮配置440经由输出轴450与所述第一行星齿轮配置430啮合，从而使得第一行星齿轮配置430的太阳齿轮432通过所述输出轴450连接到第二行星齿轮配置440的太阳齿轮442。
[0174]差动布置420进一步包括换向组件422,其中，第一和第二行星齿轮配置430,440的环形齿轮438，448经由所述换向组件422啮合用于所述差动功能。所述换向组件422与驱动轴416分离并且由此通过传动配置400而驱动。所述换向组件422包括与所述驱动轴416分离并且与所述输出轴450分离的轴配置424。
[0175]所述换向组件422包括经由所述轴配置424连接到第一行星齿轮配置430的环形齿轮438和第二行星齿轮配置440的环形齿轮448的旋转方向变化配置。
[0176]根据本实施方式，所述换向组件422连接在第一行星齿轮配置430的环形齿轮438与第二行星齿轮配置440的环形齿轮448之间，以便当第一齿轮配置的环形齿轮438以一定的旋转速度在一旋转方向上旋转时，第二形成齿轮配置440的环形齿轮448以第一行星齿轮配置430的环形齿轮438的相同旋转速度在相反的旋转方向上旋转。
[0177]在正向上旋转的环形齿轮438，448使得行星齿轮配置430，440的载体436，446的输出轴的旋转速度增加，并且在反向上旋转的环形齿轮448，438使得该行星齿轮配置440，430的载体446，436的输出轴的旋转速度相应降低。
[0178]例如，如果第一行星齿轮配置430的环形齿轮438在正向上旋转，则使载体436的输出轴的旋转速度增加，第二行星齿轮配置440的环形齿轮448在反向上旋转，则使载体446的输出轴的旋转速度降低。
[0179]相应载体436，446的输出轴的旋转速度总和是用于发动机的恒定旋转速度的常量，与那个环形齿轮438,448在正向或者反向上旋转无关，与相应环形齿轮的旋转速度无关，或者如果环形齿轮被锁定，即，不旋转，从而使得相应载体436，446的输出轴以相同的旋转速度旋转。
[0180]例如，如果发动机的旋转速度是3000rpm，则在环形齿轮静止时的情况下，相应载体436，446以IOOOrpm在相同旋转方向上旋转，总和是2000rpm，并且在第一环形齿轮在正向上以一定的旋转速度旋转并且第二环形齿轮在反向上以相同的旋转速度旋转时的情况下，载体436以例如IlOOrpm在正向上旋转,载体446将以900rpm在反向上旋转。
[0181]如图13a中示意性示出的，所述换向组件422包括与第一行星齿轮配置430的环形齿轮438啮合的第一齿轮426 ;与第二行星齿轮配置440的环形齿轮448啮合的第二齿轮427 ；以及经由由轴424a构成的所述轴配置424连接到第二齿轮427、并且与第一齿轮426啮合的第三齿轮428。所述第一齿轮426和第三齿轮428在旋转方向上改变。第二齿轮426和第三齿轮427由此固定连接到轴424a，从而使得第二齿轮426和第三齿轮427以相同的旋转速度旋转。
[0182]从图13b中可部分地看出，所述换向组件422而非所述第三齿轮可包括经由第二差动轴424b连接到第一齿轮426的第四齿轮429a，其中，第四齿轮与另外未示出的第五齿轮啮合，所述第四齿轮和所述第五齿轮提供所述旋转变化。根据本实施方式的轴配置424由第一差动轴424a和第二差动轴424b构成。
[0183]在差动布置420中，来自发动机410的输入功率被传输给第一行星齿轮配置430的太阳齿轮432和第二行星齿轮配置440的太阳齿轮442，其中，来自第一行星齿轮配置430的载体436的轴和第二行星齿轮配置440的载体446的轴的输出功率分别被传输给相应的输出组件452和输出组件454。
[0184]差动布置420可被控制为开放状态，即，当最后驱动经受差动旋转速度时，例如，当最后驱动连接到车辆的车轮并且所述车辆正在转弯，即，以曲线行驶时，第一行星齿轮配置440的环形齿轮438和第二行星齿轮配置440的环形齿轮448在相反的旋转方向上旋转。
[0185]如图13a所示，差动布置420可包括用于控制差动布置420的任何合适的差动控制单元460。根据本发明，差动控制单元460被布置成基于来自电子控制单元的车辆状况数据受到控制。如图13a中的虚线所示的所述差动控制单元460可被布置成连接到用于控制差动布置428的第一齿轮426、第二齿轮427或者第三齿轮428。
[0186]在图13a中示出了额外的差动控制单元460’。差动控制单元460’被布置成连接到载体436和/或载体446，其中，差动控制单元460’被布置成经由耦合构件160a为载体436和/或载体446提供动力，用于提供差动功能，其中，根据变型例，可使得相应的输出组件452，454以相同的旋转速度旋转，以促进最佳的转矩分布。
[0187]根据本实施方式的差动布置420包括传动配置400的行星载体436，446。因此，传动配置400构成提供差动功能的差动配置。
[0188]根据变型例，通过差动控制单元460’便于锁定相应载体436，446，从而使得防止相应的输出组件旋转，从而使得车辆停止驱动。因此，通过锁定连接到载体436，446的差动控制单元460’，差动控制单元460’可用作停车制动和紧急制动，从而防止输出组件452，454 (例如,驱动轮)的旋转。
[0189]图14a示意性地示出了由多盘制动构件462构成的耦合配置462表示的差动控制单元，多盘制动构件462具有一组圆盘462，用于在经受压力时提供制动动作，所述多盘制动构件462适于啮合于所述换向组件422，以便于控制所述差动布置420。
[0190]便于通过多盘制动构件462控制制动。所述多盘制动构件462在被激活时，在啮合所述换向组件422期间，提供差动布置420的完全锁定操作状态，其中，提供整体差动锁，从而使得第一输出组件452和第二输出组件454(例如，以驱动轮或者驱动履带的形式地面啮合最后驱动)被锁定在相同的旋转速度，从而使得例如车辆的相对轮被迫以相同的旋转速度旋转。在普通车辆驱动的正常情况下，根据本发明的实施方式的系统I ;II ;III被布置成通过多盘制动构件462保持差动配置400/差动布置420处于锁定状态，以确保车辆的牵引能力。
[0191]所述多盘制动构件462在激活时在啮合所述换向组件422期间进一步提供限制滑行的操作状态，其中，差动配置400/差动布置420被控制，使得需要驱动构件452与驱动构件454 (例如，车辆的反向驱动轮或者驱动履带)之间的旋转速度差，以锁定差动布置420。从而通过选择旋转速度差防止相对的轮移动。根据本发明的实施方式，系统I ;II ;III被布置成通过偏离普通车辆驱动的所述正常情况通过多盘制动构件462将差动配置400/差动布置420控制在非锁定状态，以继续确保车辆的牵引能力。
[0192]图14b示意性地示出了由发动机466 (例如，电动机或者水力发动机)构成的差动控制单元，适于啮合所述换向组件422，以便于控制所述差动布置420。所述发动机410在被操作为啮合所述换向组件422时提供转矩矢量，从而使得来自驱动构件452，454中的一个的动力被传输给驱动构件452，454中的另一个。例如，当车辆以曲线行驶时，动力从内轮传输给外轮。该功能可用于控制车辆，例如，车辆的转向。
[0193]根据本发明，具有与驱动轴416分离的差动布置420的传动配置400便于分离高速驱动/低速驱动和差动驱动。
[0194]根据本发明，具有与驱动轴416分离的差动布置420的传动配置400便于参照图14a所描述的差动锁并且便于上述参数图14b所描述的转矩矢量。
[0195]根据本发明，具有与驱动轴416分尚的差动布置420的传动配置400可有利地与动力电子设备、电子控制单元、混合驱动、柴油机电力驱动等结合。
[0196]根据本发明，具有与驱动轴416分离的差动布置420的传动配置400可包括电动机410和齿轮的冷却系统、齿轮的润滑油以及用于确定旋转零件的旋转变压器。
[0197]根据本发明，具有与驱动轴416分离的差动布置420的传动配置400可被收纳在壳体内，其中，所述电动驱动系统400可与动力车辆的驱动轴416集成。驱动轴416可被强制暂停、摆暂停、阻尼等。
[0198]根据本发明的传动配置400可纵向地布置成四轮驱动的驱动系统。
[0199]当差动控制单元由发动机构成并且使用低速齿轮时，根据本发明，具有与驱动轴416分离的差动布置420的传动配置400可用于提供枢轴转数。
[0200]当差动控制单元由发动机构成并且使用低速齿轮时，根据本发明，具有与驱动轴416分离的差动布置420的传动配置400可用于牵引控制。
[0201]传动配置包括用于确定相应载体436，446的输出轴的速度的传感器装置。所述传感器装置可被布置在任何合适的位置。根据实施方式，所述传感器装置是用于相应载体436，446的旋转变压器。
[0202]传动配置包括用于确定转子轴速度和位置的装置。所述转子轴速度/位置确定装置可由诸如旋转变压器的传感器构件构成。
[0203]图15示意性地示出了根据本发明的实施方式的用于控制差动配置的方法的框图。
[0204]根据实施方式，用于控制差动配置的方法包括第一步骤SI。在该步骤中，锁定状态与非锁定状态之间的差动配置取决于车辆的重心位置。
[0205]图16示意性地示出了根据本发明的实施方式的用于控制差动配置的方法的框图。
[0206]根据本实施方式，该方法包括步骤S10。在本步骤中，差动配置保持处于锁定状态。
[0207]根据本实施方式，该方法包括步骤SI I。在该步骤中，对车辆的驱动状态进行检查。
[0208]根据实施方式，该方法包括子步骤Slla。在该步骤中，对车辆的驱动状况进行检查，检查重心位置是否超过预定值以及速度是否超过第一预定值，其中，如果满足这些标准，则在步骤S12中，将差动配置控制为非锁定状态，其中，对车辆的驱动状态进行重新检查。在该步骤中，根据变型例，还对车辆的状况进行检查，检查转向角是否超过预定值(未示出)，其中，如果满足该标准以及其他标准，则将差动配置控制在非锁定状态，其中，对车辆的驱动状态进行重新检查。
[0209]根据实施方式，该方法包括子步骤Sllb。在该步骤中，对车辆的驱动状态进行检查，检查驱动转矩是否低于预定值，其中，如果满足该标准，则在步骤S12中，控制差动配置为非锁定状态，其中，对车辆的驱动状态进行重新检查。
[0210]根据实施方式，该方法包括子步骤Sllc。在该步骤中，对车辆的驱动状态进行检查，检查速度是否超过大于所述第一预定值的第二预定值，其中，如果满足该标准，则在步骤S12中，控制差动配置为非锁定状态，其中，对车辆的驱动状态进行重新检查。
[0211]如果不满足子步骤IlaUlb或者Ilc中的任一标准，并且如果差动配置处于锁定状态，则差动配置将保持处于锁定状态，并且如果差动配置处于非锁定状态，则将差动配置控制为锁定状态。
[0212]参照图17，示出了设备500的简图。根据实施方式的参照图9至图11所描述的控制单元100 ；200 ；300可包括设备500。设备500包括非易失性存储器520、数据处理装置510以及读/写存储器550。非易失性存储器520具有第一存储器部530，其中存储诸如操作系统的计算机程序用于控制设备500的功能。此外，设备500包括总线控制器、串行通信端口、I/O装置、A/D变换器、时间日期条目以及传动单元、事件计数器以及中断控制器(未示出)。非易失性存储器520还具有第二存储器部540。
[0213]提供包括用于便于控制根据创新方法的差动配置的例程的计算机程序P。程序P包括用于基于车辆的重心位置来控制差动配置在锁定状态与非锁定装载之间的例程。可以以可执行方式或者在压缩状态下将计算机程序P存储在独立存储器560和/或读/写存储器550内。
[0214]当规定数据处理装置510执行某功能时，应当理解的是，数据处理装置510执行存储在独立存储器560内的该程序的某部分，或者存储在读/写存储器550内的该程序的某部分。
[0215]数据处理装置510可通过数据总线515与数据通信端口 599进行通信。非易失性存储器520被适配成用于经由数据总线512与数据处理装置510进行通信。独立存储器560被适配成用于经由数据总线511与数据处理装置510进行通信。读/写存储器550被适配成用于经由数据总线514与数据处理装置510进行通信。例如，连接到控制单元100 ；200 ；300的链接可连接到数据通信端口 599。
[0216]当将数据接收在数据端口 599中时，数据临时存储在第二存储器部540中。当已经临时存储接收的输入数据时，数据处理装置510被设置成以上述所描述的方式执行可执行代码。设备500可使用接收在数据端口 599上的信号，以根据车辆的重心位置来控制差动配置在锁定状态和非锁定状态状态之间。
[0217]由设备110通过运行存储在独立存储器560或者读/写存储器550内的程序的数据处理装置510可执行此处所描述的部分该方法。当设备100运行程序时，执行此处所描述的部分该方法。
[0218]出于说明性和描述的目的提供了对本发明的优选实施方式的上述描述。本发明并非旨在穷尽或者将本发明限制在所公开的精确形式。显而易见，许多修改和变型对本领域的技术人员显而易见。选择并且描述各种实施方式，以最佳地解释本发明及其实际应用的基本原理，从而使得本领域中的其他技术人员理解用于各种实施方式的本发明并且使得各种改造适合于设定的具体用途。
【权利要求】
1.一种用于控制所布置的机动车辆(I ;2 ；3)的驱动轮的差动驱动的至少两个差动配置(40 ；400)的方法，所述差动驱动被布置为分别采用锁定位置和开放位置，所述方法包括根据预定的车辆参数控制所述差动配置在锁定状态与非锁定状态之间的步骤，其特征在于如下步骤:根据所述车辆的重心位置控制(SI)所述差动配置(40，400)在锁定状态与非锁定状态之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，控制(SI)所述差动配置(40，400)在锁定状态与非锁定状态之间的所述步骤还包括速度、转向角和驱动转矩中的任意车辆参数。
3.根据权利要求1或2所述的方法,包括基于包括转向角、载荷和车辆物理的一个以上车辆参数确定所述车辆的所述重心位置的步骤。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，包括如下步骤:i)在普通车辆驱动的正常情况下，保持所述差动配置(40 ;400)处于锁定状态，用于确保牵引能力；以及ii)通过偏离由包括所述车辆的重心位置的预定车辆参数表示的普通车辆驱动的所述正常情况，控制所述差动配置(40，400)为非锁定状态，用于继续确保所述车辆的所述牵引能力。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，包括以下步骤:如果i)所述车辆的重心位置不同于预定位置，并且所述速度超过第一预定值和/或所述驱动转矩降至预定值以下；或者ii)如果所述速度超过大于所述第一预定值的第二预定值，则控制所述差动配置(40 ；400)为所述非锁定状态。
6.根据权利要求5所述的方法，包括以下步骤:如果i)所述转向角超过预定值，并且所述速度超过第一预定值和/或所述驱动转矩降至预定值以下；或者ii)如果所述速度超过大于所述第一预定值的第二预定值，则控制所述差动配置(40 ；400)为非锁定状态。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，包括以下步骤:将所述差动配置(40；400)控制为所述驱动构件的预定相互转矩分布。
8.一种用于控制所布置的机动车辆(I ；2 ；3)的驱动轮的差动驱动的至少两个差动配置(40 ；400)的系统，所述差动驱动被布置为分别采用锁定位置和开放位置，当前被布置为用于根据预定的车辆参数控制所述差动配置在锁定状态和非锁定状态之间的装置，其特征在于用于根据所述车辆的重心位置控制所述差动配置(40，400)在锁定状态与非锁定状态之间的装置(200 ；300 ;50，52，460 ;460’ ；462 ;466)。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，用于控制所述差动配置(40，400)在锁定状态与非锁定状态之间的所述装置(200 ；300 ;50，52，460 ;460’ ；462 ；466)还包括速度、转向角和驱动转矩中的任意车辆参数。
10.根据权利要求8或9所述的系统，包括用于基于包括转向角、载荷和车辆物理的一个以上车辆参数确定所述车辆的所述重心位置的装置(110，310，320，330，340)。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的系统，包括:用于在普通车辆驱动的正常情况下保持所述差动配置(40 ;400)处于锁定状态以用于确保牵引能力的装置(200 ；300 ;50，52,460 ;460’ ；462 ;466);以及用于通过偏离由包括所述车辆的重心位置的预定车辆参数表示的普通车辆驱动的所述正常情况来控制所述差动配置(40，400)为非锁定状态以用于继续确保所述车辆的所述牵引能力的装置(200 ；300 ;50，52，460 ;460，；462 ;466)。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的系统，包括:用于如果i)所述车辆的重心位置不同于预定位置，并且所述速度超过第一预定值和/或所述驱动转矩降至预定值以下；或者ii)如果所述速度超过大于所述第一预定值的第二预定值，则控制所述差动配置(40 ；400)为所述非锁定状态的装置(200 ；300 ;50，52，460 ;460，；462 ;466)。
13.根据权利要求12所述的系统，包括:用于如果i)所述转向角超过预定值，并且所述速度超过第一预定值和/或所述驱动转矩降至预定值以下；或者ii)如果所述速度超过大于所述第一预定值的第二预定值，则控制所述差动配置(40 ；400)为非锁定状态的装置(200 ；300 ;50，52，460 ;460’ ；462 ;466)。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的系统，包括用于将所述差动配置(40;400)控制为所述驱动构件的确定的相互转矩分布的装置(200 ；300 ;50，52，460 ;460’ ；462 ;466)。
15.一种差动配置，其特征在于，所述差动配置被布置为通过根据权利要求6至10中任一项所述的系统进行控制，其中，所述差动配置(400)包括至少一种差动布置(420)，所述差动布置(420)包括驱动地连接到第一驱动构件(454)的第一行星齿轮配置(430)，经由输出轴(450 )驱动地啮合到所述第一行星齿轮配置(430 )的第二行星齿轮配置(440 )，所述第二行星齿轮配置(440)驱动地连接到第二驱动构件(454);布置在所述第一行星齿轮配置和所述第二行星齿轮配置(430，440 )之间的电动机(410 )，所述第一行星齿轮配置(430 )被布置成与所述第二行星齿轮配置(440)共同作用以用于提供差动功能。
16.根据权利要求15所述的差动配置，其中，所述第一行星齿轮配置和所述第二行星齿轮配置(430，440)的环形齿轮(438，448)经由换向组件(422)而啮合以用于所述差动功倉泛。
17.根据权利要求16所述的差动配置，其中，所述换向组件(422)包括与所述驱动轴(416)分离的轴配置(424)。
18.根据权利要求16或17所述的差动配置，其中，所述换向组件(422)包括旋转方向变化配置，所述旋转方向变化配置经由所述轴配置连接到所述第一行星齿轮配置和所述第二行星齿轮配置(430，440 )的所述环形齿轮(438，448 )。`
19.根据权利要求16至18中任一项所述的差动配置，其中，至少一个差动控制单元(460 ；462 ；464 ；466)当前被布置成可操作为与所述换向组件(422)啮合和脱离，用于控制所述差动配置(420)。
20.根据权利要求19所述的差动配置，其中，所述至少一个差动控制单元(460；462 ；464 ;466)包括用于制动所述转向组件(422)的耦合配置(462，464)。
21.根据权利要求19所述的差动配置，其中，所述至少一个差动控制单元包括发动机(466)ο
22.根据权利要求15至21中任一项所述的差动配置，其中，至少一个差动控制单元(460’)当前被布置为阻止所述行星齿轮配置(430，440)的第一载体和/或第二载体(436，446)。
23.根据权利要求22所述的差动配置，其中，所述至少一个差动控制单元(460’)被布置成锁定所述第一载体和所述第二载体(436，446)以便阻止驱动构件的旋转。
24.一种机动车辆，包括根据权利要求7至14中任一项所述的系统(I; II; III)。
25.根据权利要求20所述的机动车辆，包括根据权利要求15至23中任一项所述的差动配置。
26.根据权利要求24或25所述的机动车辆，其中，所述机动车辆由铰接式车辆构造。
27.一种用于控制经布置的机动车辆的驱动构件的差动驱动的至少两个差动配置的计算机程序(P)，所述差动驱动被布置成在根据预定车辆参数由差动配置控制在锁定状态与非锁定状态之间时分别采用锁定状态和开放状态，所述计算机程序(P)包括程序代码，当运行电子控制单元(100 ；200 ；300 ；500)或连接到所述电子控制单元(100 ；200 ；300 ；500)的另一计算机(500)时，所述程序代码使所述电子控制单元执行根据权利要求1至6所述的步骤。
28.一种计算机程序产品， 包括存储根据权利要求27所述的计算机程序的数字存储介质。
【文档编号】B60K23/04GK103620269SQ201280025001
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年5月23日 优先权日:2011年5月23日
【发明者】蓬图斯·卡尔松, 丹尼尔·恩布卢姆 申请人:贝以系统哈格伦斯公司