带犬齿式离合器的断开连接组件以及用于操作该断开连接组件的方法

技术领域

本说明书总体涉及用于车辆驱动系中带有犬齿式离合器的断开连接组件的方法和系统，以及用于调节断开连接组件的方法。

背景技术

在汽车应用中，某些车辆平台已采用断开连接组件来减少动力系的损耗。这些断开连接组件可用于内燃机动力系以及电动车辆动力系。带有永磁马达的某些电驱动单元会具体地利用断开连接组件来减少不需要动力发电时的动力系损耗。

一些现有的分体式差速器断开连接组件已经包括使用螺线管接合和/或脱开的犬齿式离合器。在这些断开连接组件中，螺线管通电用于接合和脱开犬齿式离合器。可以在螺线管处传递第一电流以将犬齿式离合器移动到接合位置中，并且可以在螺线管处传递第二电流以将犬齿式离合器移动到脱开位置中。由于要求在更高的扭矩水平下断开连接犬齿式离合器，用于断开连接犬齿式离合器的力可能很高。由于在脱开时施加到犬齿式离合器力很大，犬齿式离合器会撞击断开连接组件的其它部件，产生不希望数量的噪音、振动和不平顺性(NVH)。Umeno等人的US 2010/0276245 A1公开了控制由螺线管产生的电磁吸引力以减少不希望数量的噪音。授予Fusegi的US 7,325,664 B2类似地控制第二电流，以在脱开后将犬齿式离合器保持就位，其中第二电流在脱开后的预定时间启动。

发明人已经认识到Umeno的离合器控制策略以及其它先前的离合器控制技术的若干缺点。Umeno的离合器控制策略消耗大量能量，从而降低功率。

发明内容

可以通过用于操作犬齿式离合器的方法至少部分地解决上述问题，该方法包括使联接到犬齿式离合器的螺线管断电以启动犬齿式离合器脱开。该方法还包括：在犬齿式离合器脱开期间，当联接到犬齿式离合器的第一带齿界面的复位弹簧在远离第二带齿界面的第一方向上将第一力施加在第一带齿界面上时，短暂地使螺线管重新通电，该螺线管在与第一方向相反的第二方向上将第二力施加到第一带齿界面。通过随着犬齿式离合器被复位弹簧缩回而使螺线管重新通电，第一力会被第二力抵消，在到达完全缩回位置之前减慢犬齿式离合器的行进，犬齿式离合器在该完全缩回位置会与差速器断开连接组件的其它部件发生碰撞。通过这种方式，可以减少不希望数量的NVH，从而在某些情况下增加客户吸引力和离合器寿命。在犬齿式离合器到达完全缩回位置后，可以关闭螺线管，从而减少螺线管消耗的功率量。

螺线管的重新通电会在预定时间发生，该预定时间基于微调以实现降噪目标的仿真模型确定。替代地，可以基于接合传感器的输出来控制螺线管的重新通电，该接合传感器指示犬齿式离合器正在从接合区移动到过渡区。通过使用传感器控制螺线管处传递的第二电流，可以精确地控制重新通电的定时，以减少不需要的噪音量和螺线管所消耗的能量。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由详细描述之后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

参考附图，通过阅读以下非限制性实施例的描述，将会更好地理解本公开，附图中：

图1示意性地示出了根据本公开的一个或多个实施例的包括差速器和差速器断开连接组件的车辆；

图2A示出了根据本公开的一个或多个实施例的包括差速器断开连接组件的差速器的示意图；

图2B示出了根据本公开的一个或多个实施例的图2A的差速器断开连接组件的扩展图；

图3是示出根据本公开的一个或多个实施例的差速器断开连接组件的犬齿式离合器的控制接合和脱开的示例性方法的流程图；以及

图4是示出差速器断开连接组件的犬齿式离合器的脱开期间各种事件的相对时序图。

附图示出了所描述的系统和方法的具体方面。附图和下面的描述一起演示并解释了本文描述的结构、方法和原理。在附图中，为了清楚起见，部件的尺寸可以放大或以其它方式修改。没有详细示出或描述已知的结构、材料或操作，以避免混淆所描述的部件、系统和方法的各个方面。

具体实施方式

以下描述涉及用于控制车辆、比如图1中所示车辆的差速器断开连接组件的接合和/或脱开的系统方法。差速器断开连接组件可以包括犬齿式离合器，该犬齿式离合器将车辆变速器的齿轮与车辆差速器的一个或多个齿轮联接，如参照图2A和2B所述。可以通过遵循图3所示的示例性方法的一个或多个步骤使用螺线管和弹簧来控制犬齿式离合器与差速器的一个或多个齿轮的接合。在犬齿式离合器脱开过程中，可能会发生不同的事件，其时序如图4的时序所示。

图1示出了车辆100。车辆100可以是轻型、中型或重型车辆。车辆100包括驱动单元102。因此，车辆100可以是电动车辆(例如，全电动车辆或包括内燃机的混合动力电动车辆)。详尽地说，电驱动单元102可以将动力提供到一个或多个驱动车桥140。例如，在一个用例示例中，电驱动单元102可以包括两个带有分离的牵引马达的电动车桥。替代地，电驱动单元102可以包括一个牵引马达，其基于车辆操作状况和/或操作者偏好将动力分配到一个或两个驱动车桥。在任一示例中，电驱动单元102可以是四轮电驱动单元(例如，全轮电驱动单元)，其中前驱动轮和后驱动轮可在某些操作状况期间接收动力。在混合动力车辆实施例中，车辆100可以包括在驱动操作期间从电动马达接收动力的车桥和从内燃机接收动力的另一车桥。此外，在其它示例中，电驱动单元可以并入到前轮驱动动力系或后轮驱动动力系中。

驱动单元102包括机械联接到变速器106的原动机104(例如，电动马达、内燃机等)。在EV示例中，电动马达可以是永磁(PM)型马达，其更一般地可以是交流(AC)马达。在这样的示例中，电动马达104从逆变器110接收电力，接着逆变器110又从(一个或多个)储能装置112(例如，牵引电池、电容器、它们的组合等)接收电能。箭头150表示原动机104和变速器106之间的机械动力传递。箭头152表示电动马达104之间的电力传递，箭头154表示逆变器110与(一个或多个)储能装置112之间的电力传递。机械动力可以经由差速器114从变速器106传递到一个或多个驱动车桥140。

车辆100还包括带有控制器172(例如，电子控制单元(ECU)，比如变速器控制单元(TCU)、车辆控制单元(VCU)、它们的组合等)的控制系统170。控制器172可以设计成实现本文描述的控制策略。为了实现前述车辆控制功能性，车辆控制器可以包括存储器174，其存储由处理器176可执行的指令以执行本文描述的车辆控制策略。

诸如驱动模式选择器、加速踏板、制动踏板、触摸界面、它们的组合之类的一个或多个输入装置178可以与控制器172电子通信，如箭头180所表示。驱动模式选择器可以是按钮、开关、触摸界面、滑块或它们的组合，其允许车辆操作者触发变速器106与驱动轮的断开连接。例如，当车辆包括第二电动车桥时，驱动模式选择器可以允许车辆从两轮驱动模式切换到四轮驱动模式。控制器172可以经由一个或多个致动器179控制车辆100的一个或多个部件。例如，一个或多个致动器179的致动器可以控制变速器106与驱动轮断开连接。

在图1以及图2A-2B中提供了坐标系统199以供参考。在一个示例中，z轴线可以是竖直轴线(例如，平行于重力轴线)，x轴线可以是侧向轴线(例如，水平轴线)，和/或y轴可以是纵向轴线。然而，在其它示例中，这些轴线可以具有其它定向。此外，在图2A-2B中提供了差速器114的旋转轴线198以供参考。可以理解，旋转轴线198可以同轴于车桥轴140的旋转轴线。

图2A示出了车辆、比如图1的车辆100的差速器系统200的示例。差速器系统200可以与图1的差速器系统114共用结构和功能特征中的至少一些。因此，为了简洁起见，省略了对这些重复特征的冗余描述。

差速器系统200包括所示示例中的壳体202。壳体202可以设计有多个部段。例如，壳体202可以包括第一部段204和第二部段206。壳体202可以包括与变速器、比如图1的变速器106的齿轮啮合的齿轮(例如，齿圈)。由此，差速器可以借助变速器机械联接到电动马达(例如，图1的电动马达104)。

在示出的示例中，差速器系统200可以包括小齿轮216所在的轴214。小齿轮216与左侧齿轮218和右侧齿轮220啮合。当安装在动力系中时，左侧齿轮218和右侧齿轮220分别经由花键接合和/或其它合适的机械附接联接到左轴230和右轴232。车桥轴230、232可以依次旋转联接到车辆的驱动轮。

经由差速器断开连接组件250选择性地中断通过差速器系统200的机械动力传递。差速器断开连接组件250包括犬齿式离合器212，其可由螺线管240控制，该螺线管240绕右车桥轴232的车桥套248圆周布置在螺线管壳体242内。犬齿式离合器212可以由从车辆的电源(例如，一个或多个储能装置112)在螺线管240处接收的一个或多个电流来控制。犬齿式离合器212可以安装在或以其它方式经由螺线管240的活塞234致动，其中犬齿式离合器212可以基于活塞的移动与差速器的小齿轮216可滑动地接合。可以由螺线管240处接收到的一个或多个电流所产生的磁场来控制活塞的移动。

在图2A中，差速器断开连接组件250被描绘在第一、脱开位置中，其中选择性地中断通过差速器系统200的机械动力传递，并且没有机械动力经由差速器系统200传递到车桥轴230、232。犬齿式离合器212通过复位弹簧210保持在第一、脱开位置中，该复位弹簧可以附接到差速器202的部段206。当犬齿式离合器212保持在第一、脱开位置中时，犬齿式离合器212的第一带齿界面260不与小齿轮216的第二带齿界面262接合。在第一、脱开位置中，螺线管的活塞234可以完全缩回，并且犬齿式离合器212的侧面236可以与壳体202的第一部段204的面238面共用接触。

控制器通过经由来自电源的第一电流通电螺线管240可以使犬齿式离合器212与小齿轮216接合。由于在螺线管240处接收来自电源的第一电流，螺线管240处的磁场可以致动活塞234以伸出螺线管240，由此犬齿式离合器212移动到第二、接合位置中。将犬齿式离合器212移动到第二、接合位置中可以包括沿箭头266指示的接合方向朝向小齿轮216滑动犬齿式离合器212。当犬齿式离合器212在第二、接合位置中时，犬齿式离合器212的第一带齿界面260与小齿轮216的第二带齿界面262接合。由于第一带齿界面260与第二带齿界面262接合，机械动力经由犬齿式离合器212和差速器系统200从齿圈传递到车桥轴230、232。

为了将犬齿式离合器212与小齿轮216脱开，控制器可以通过切断来自电源的第一电流来使螺线管240断电。当第一电流被切断时，磁场下降到零，并且由于弹簧210所施加的远离小齿轮216的力，活塞234在箭头268指示的脱开方向上缩回螺线管240。犬齿式离合器212可以滑到第一、脱开位置中，其中犬齿式离合器212的第一带齿界面260不与小齿轮216的第二带齿界面262接合。由于犬齿式离合器212处于第一、脱开位置，选择性地中断通过差速器系统200的机械动力传递，并且没有机械动力经由差速器系统200传递到车桥轴230、232。

由于在较高扭矩水平下断开连接犬齿式离合器的时序要求，弹簧210用于将犬齿式离合器212从第二、接合位置滑动到第一、脱开位置的第一力可能会很大。由于第一力较大，当犬齿式离合器212滑到第一、脱开位置中时可能产生更大的噪音。噪音可能是由于断开连接部件到达其行程终点并以很大的力撞击其它部件而产生的。例如，当磁场关闭时，犬齿式离合器212的侧面236会撞击差速器202的第一部段204的面238。为了减少在犬齿式离合器212脱开期间产生的噪音，如下文参照图3和图4更详细地描述，随着犬齿式离合器212在第二、接合位置和第一、脱开位置之间行进，控制器可以经由第二电流使螺线管240重新通电，其中第二电流可以小于第一电流。当用第二电流使螺线管240重新通电时，可以在活塞234上沿与弹簧的第一力相反的方向(例如，在箭头266指示的脱开方向)产生第二力。由于第二力，可以减小犬齿式离合器212与差速器202的第一部段204的撞击，从而减少在犬齿式离合器212脱开期间产生的噪音量。

在一些实施例中，用第二电流使螺线管重新通电可以定时地发生在所需时间处，其中所需时间是脱开效率最大化和噪音最小化的时间。可以基于仿真模型优化打开螺线管的时间和用于使螺线管重新通电的电流量，这些仿真模型可以进行微调以实现噪音性能目标。

在其它实施例中，可以基于接合传感器235的输出用第二电流使螺线管重新通电。接合传感器235可以沿犬齿式离合器在第一、接合位置和第二、脱开位置(例如，活塞的完全缩回位置)之间的轨迹定位。例如，接合传感器可以指示犬齿式离合器是否处于接合区(例如，接合、即将接合、刚刚脱开)，或者犬齿式离合器是否处于过渡区(例如，犬齿式离合器在接合区和完全缩回位置之间过渡)。当接合传感器235的输出指示犬齿式离合器已经离开接合区并进入过渡区时，控制器可以用第二电流使螺线管重新通电。当接合传感器235指示犬齿式离合器和/或活塞已经到达完全缩回位置时，控制器可以使螺线管断电。当螺线管断电时，犬齿式离合器可以通过弹簧维持在完全缩回位置中。

图2B示出了图2A的差速器系统200的扩展图270，其中差速器断开连接组件250处于第二、脱开位置。在第二、脱开位置中，由于传递到螺线管240的第一电流，螺线管240的活塞234在接合方向266上处于完全伸展位置。由于活塞234完全伸展，犬齿式离合器212的第一带齿界面260与小齿轮216的第二带齿界面262接合，由此机械动力通过差速器系统200传递到车桥轴230、232。此外，犬齿式离合器212的侧面236不与壳体202的第一部段204的面238面共用接触。

图3示出了用于在变速器系统中操作差速器断开连接组件、比如在一个示例中如上文参照图2A和2B所述的差速器断开连接组件250或在另一个示例中的另外的合适差速器断开连接组件的示例方法300。方法300可以由控制器执行，并作为指令存储在其中的存储器中。执行方法300的指令可以由控制器结合从车辆的传感器、比如上文参照图1所述的传感器接收的信号来执行。控制器可以根据下文描述的方法，采用系统的致动器来调节系统的操作。

方法300从302处开始，其中方法包括经由犬齿式离合器(例如，犬齿式离合器212)持续使螺线管(例如，螺线管240)通电以将差速器断开连接组件维持在接合位置中。差速器断开连接组件可以包括设计成与变速器中的齿轮啮合的输入齿轮和与多个输出齿轮(例如侧齿轮218和220)啮合的一个或多个小齿轮(例如，小齿轮216)，其中将差速器断开连接组件维持在接合位置中可以包括经由犬齿式离合器将输入齿轮联接到多个输出齿轮。使差速器断开连接组件脱开可以包括经由犬齿式离合器选择性地将输入齿轮与多个输出齿轮断开连接。

在304处，持续使螺线管通电包括将第一电流施加到螺线管，以使螺线管通电。在用第一电流使螺线管通电时，在螺线管的活塞(例如活塞234)周围产生第一磁场，其中活塞机械地联接到犬齿式离合器。第一磁场会在活塞上产生在犬齿式离合器的接合方向上的力。例如，活塞可以通过差速器断开连接组件的复位弹簧(例如复位弹簧210)维持在完全缩回位置中。复位弹簧会在联接到活塞的犬齿式离合器上施加在脱开方向上的力。在用第一电流使螺线管通电时，第一磁场产生的力会导致螺线管的活塞远离完全缩回位置伸展(例如，以接合犬齿式离合器)。随着活塞远离完全缩回位置伸展，复位弹簧在相反方向上施加到活塞上的力会增加。第一电流可以是第一磁场在接合方向上产生在活塞上的力等于复位弹簧在脱开方向上产生在活塞上的力时的电流，从而将犬齿式离合器维持在完全接合位置中。

在306处，方法300包括确定变速器系统和/或车辆中的操作状况。确定车辆的操作状态可以包括确定变速器的当前挡位，以及车辆是处于四轮驱动(4WD)还是两轮驱动(2WD)。确定车辆是处于4WD还是2WD可以包括确定车辆的差速器、比如车桥差速器是处于接合位置还是脱开位置(例如，差速器断开连接组件的犬齿式离合器的位置)。车辆操作状况还可以包括车辆的速度、经由车辆的传感器检测的道路和/或环境状况。在一些实施方案中，车辆的控制器可以基于一个或多个车辆和/或环境因素来确定是以4WD还是以2WD操作车辆，由此车辆操作状况可以包括一个或多个车辆和/或环境因素。

在308处，方法300包括确定是否使差速器断开连接组件脱开。在一些实施例中，差速器断开连接组件可以响应于车辆操作者致动输入装置而脱开，其中输入装置设计成在犬齿式离合器接合和脱开之间切换差速器。在其它实施例中，差速器断开连接组件可以基于车辆操作状况自动脱开。例如，车辆可以在诸如土路之类的第一地形中操作，其中基于车辆操作状况，控制器可以命令车辆以4WD操作。随后，车辆可以离开第一地形并进入诸如平坦的铺砌道路之类的第二地形，其中根据车辆操作状况，控制器可以确定车辆以2WD操作将更高效。由于控制器确定车辆以2WD操作将更高效，控制器可以命令差速器断开连接组件脱开。

如果差速器断开连接组件在308处没有脱开，则方法300前进到310。在310处，方法300包括使犬齿式离合器持续接合，如上所述。使犬齿式离合器持续接合可以包括维持施加到螺线管的第一电流，以维持第一磁场。

如果差速器断开连接组件在308处脱开，则方法300前进到312。在312处，方法300包括中断第一电流以使螺线管断电。当第一电流中断时，第一磁场不再维持，从而第一磁场在接合方向上施加在活塞上的力减小到零。由于在接合方向上施加在活塞上的力减小到零，活塞在复位弹簧的力的作用下在脱开方向上移动(例如，朝向犬齿式离合器的完全缩回位置)。

在314处，方法300包括短暂地使螺线管重新通电以减少复位弹簧在脱开方向上施加在活塞上的力。在接合方向上(例如，由第一磁场产生)没有力的情况下，活塞朝向完全缩回位置行进的速度可能高于期望，由此当犬齿式离合器到达完全缩回位置时产生的噪音量可能很高。例如，当活塞到达完全缩回位置时，活塞会撞击差速器断开连接组件的其它部件。因此，为了减少活塞到达完全缩回位置时产生的噪音量，螺线管随着活塞接近完全缩回位置可以短暂地重新通电，以在活塞上产生在接合方向上的力。

在316处，短暂地使螺线管重新通电包括将第二电流施加到螺线管。在各种实施例中，可以基于差速器断开连接组件的接合传感器(例如，图2A和2B的接合传感器235)的输出将第二电流施加到螺线管上。接合传感器可以沿着犬齿式离合器从完全接合位置到完全缩回位置的轨迹指示犬齿式离合器的位置。例如，轨迹可以包括接合区，其中犬齿式离合器正在接合或接近接合，以及过渡区，其中犬齿式离合器正在靠近轨迹的端部(例如，在完全缩回位置处)。接合传感器可以指示犬齿式离合器何时移出接合区并进入过渡区。当接合传感器指示犬齿式离合器已进入过渡区时，控制器可以通过施加第二电流来使螺线管重新通电。接合传感器还可以指示犬齿式离合器何时到达完全缩回位置，此时犬齿式离合器处于脱开状态，并且不再处于过渡区。当接合传感器指示犬齿式离合器已到达完全缩回位置时，可以切断第二电流，并且可以通过弹簧将犬齿式离合器维持在完全缩回位置中。

在螺线管处传递第二电流时，会产生第二磁场，该第二磁场在活塞上施加在接合方向上的力。在各种实施例中，第二电流可以小于第一电流，其中在接合方向上产生在活塞上的力不足以使活塞朝向完全伸展位置移动，但足以使活塞的速度朝向完全缩回位置减慢。可以基于到达完全缩回位置时活塞的所需力或速度来选择第二电流。

例如，复位弹簧可以在脱开方向上将第一力施加在活塞上，以维持活塞和犬齿式离合器处于完全缩回(例如脱开)位置。当活塞到达完全缩回位置时，第一力会产生不希望的噪音量。施加到螺线管的第二电流可能是足以在接合方向上产生第二力的电流。由于施加在接合方向上的第二力，当活塞到达完全缩回位置时，活塞上的第三力可能是第一力和第二力之间的差。由于活塞在第三力而不是第一力的作用下到达完全缩回位置，产生的噪音量可以降低到所需的噪音阈值。

图4示出了示例性预言时序图400，示出了在车辆差速器、比如车桥差速器的输入齿轮经由车辆的差速器断开连接组件与差速器的多个输出齿轮脱开期间的第一示例性事件序列。差速器断开连接组件可以是如上文参照图2A和2B所述的差速器断开连接组件250的非限制性示例。在一些实施例中，车辆可以是包括永磁牵引马达的全电动车辆，并且差速器可以包括在全电动车辆的电驱动单元中。在脱开期间，可以调节流向差速器断开连接组件的螺线管的电流，以减少由于差速器断开连接组件的复位弹簧，当犬齿式离合器脱开时抵靠差速器组件的其它部件缩回犬齿式离合器的力。通过减小该力，可以减少由犬齿式离合器撞击其它部件引起的不希望数量的噪音。

时序图400的水平(x轴线)表示时间，竖直标记t1-t5表示差速器断开连接组件脱开期间的重要时间。时序图400包括五个图。第一图、线402示出了螺线管活塞的伸展量，其中犬齿式离合器机械联接到活塞的端部。当活塞处于完全伸展位置(例如，在2.8cm处)时，犬齿式离合器可以接合，其中犬齿式离合器的第一带齿界面可以与车辆差速器的第二带齿界面接合。当活塞处于完全缩回位置(例如，在0cm处)时，犬齿式离合器可以脱开。第二图、线404示出了施加到犬齿式离合器的活塞上的力，其中在接合方向上(例如，与完全缩回位置相反)产生力。虚线405表示当犬齿式离合器处于脱开位置时活塞上的力为0，此时活塞和犬齿式离合器完全缩回并且没有力施加到犬齿式离合器的活塞上。当差速器断开连接组件的螺线管处没有施加电流时，通过弹簧将力施加到活塞上，该力将活塞保持在完全缩回位置中。当在螺线管处施加电流时，可以在与弹力相反的方向上将力施加到活塞上，这可能会使活塞伸展到使犬齿式离合器处于接合位置的完全伸展位置(例如，在力F1处)中。如上所述，当活塞到达完全缩回位置(例如，在螺线管处没有电流传递)时，由于缺乏相反的力，犬齿式离合器会与差速器断开连接组件的其它部件产生撞击，从而产生噪音。第三图、线406示出了在螺线管处传递的电流的变化。第四图、线408示出了施加到犬齿式离合器的已调节力，其中已调节力是螺线管处传递的电流变化的结果。虚线409表示犬齿式离合器完全脱开并且活塞处于完全缩回位置后犬齿式离合器上的力0。第五图、线412示出了沿活塞在完全缩回位置和接合位置之间行进的轨迹定位的接合传感器(例如，图2A和2B的接合传感器235)的输出。接合传感器可以指示犬齿式离合器何时从接合区移动到过渡区，其中过渡区是到达完全缩回位置之前轨迹的最后一部分。如上所述，使螺线管重新通电的时间可以取决于犬齿式离合器进入过渡区的时间。当犬齿式离合器完全脱开时，接合传感器还可以指示犬齿式离合器何时到达完全缩回位置。

在时间t1之前，活塞完全伸展并且犬齿式离合器处于接合位置，如线402和线412所示。通过用螺线管处传递的第一电流(例如2mA)使螺线管通电而将犬齿式离合器维持在接合位置中。螺线管处传递的第一电流产生第一磁场，该第一磁场在与弹簧相反的方向上施加力F1(例如，在接合方向上)，从而将犬齿式离合器维持在接合位置中。当活塞处于完全缩回位置(例如，0)时，第一磁场产生的力F1大于弹簧对活塞的力。

在时间t1处，响应于脱开犬齿式离合器的请求，螺线管处传递的第一电流减小至零。例如，车辆的操作者可以经由诸如2-4轮驱动选择器的输入装置命令犬齿式离合器脱开，该输入装置设计为在犬齿式离合器接合和脱开之间切换差速器。替代地，犬齿式离合器的脱开可以由控制器响应于车辆操作状况的变化(例如，速度、道路状况等的变化)自动命令。

在t1和t2之间，由于第一电流减小至零，第一磁场减小至零。随着第一磁场减小至零，磁场施加的力(例如，在接合方向上)减小，活塞不再保持在接合位置中，并开始行进到完全缩回位置，如线402所示。

在时间t2处，犬齿式离合器进入过渡区，如接合传感器所示，其中活塞正在接近完全缩回位置。在没有任何干预的情况下，活塞将继续缩回，直到在t4处其行程结束时到达完全缩回位置，如线402所示。在没有任何干预的情况下，当活塞到达完全缩回位置时，活塞会撞击差速器断开连接组件的其它部件，如线404所示，产生噪音。因此，为了降低噪音量，在t2处，可以经由第二电流使螺线管重新充电。螺线管可以响应于接合传感器进行重新通电，该接合传感器指示犬齿式离合器已从活塞/犬齿式离合器的接合区移动到活塞/犬齿式离合器的过渡区。在各种实施方案中，第二电流可以小于第一电流。当第二电流传递时，产生第二磁场，该第二磁场再次在弹簧的相对方向上在活塞上产生力。第二磁场施加到活塞的力的已调节量由线408示出。

在t2和t3之间，由于螺线管处传递的第二电流，活塞上的在接合方向上的力迅速增加，减少了弹簧施加在犬齿式离合器上的力，如线408所示。

在时间t3处，螺线管处传递的第二电流减小。当第二电流减小时，由螺线管产生的第二磁场的强度减小。在t3和t4之间，活塞上的力减小。接合传感器指示犬齿式离合器仍处于过渡区。

在时间t4处，活塞到达完全缩回位置，如线402所示，并且接合传感器指示已到达过渡区的终点，并且犬齿式离合器完全脱开。螺线管处传递的第二电流接近于零。由于第二磁场，在活塞到达完全缩回位置时，弹簧施加到犬齿式离合器的力小于如果第二电流没有传递到螺线管时弹簧施加到犬齿式离合器的力。由于该较小的力，可以减少活塞到达完全缩回位置时产生的噪音。

在时间t4和t5之间，由于螺线管处的第二电流减小至零，则由线408所示的犬齿式离合器上的已调节力减小，直至在时间t5处，当活塞在没有第二磁场的情况下处于完全缩回位置时，活塞上的该力达到0。

因此，随着活塞接近完全缩回位置，与其仅通过复位弹簧的力将活塞吸入到完全缩回位置中，这可能会导致不希望的噪音量，不如将第二电流传递到螺线管以减少弹簧的力并减慢活塞的速度。在活塞已经到达完全缩回位置后，中断第二电流。通过有利地以短暂的方式使用第二电流来减慢活塞的速度，可以实现使用弹簧将犬齿式离合器维持在脱开位置中(例如，降低功耗)的好处，同时减少由犬齿式离合器对差速器断开连接组件的其它部件的撞击引起的噪音。

在犬齿式离合器脱开时使螺线管重新通电的技术效果是可以减少弹簧施加在犬齿式离合器上的力，这可以减少犬齿式离合器与差速器断开连接组件的其它部件的撞击产生的噪音量。

本公开还提供了对用于操作犬齿式离合器的方法的支持，包括：使联接到犬齿式离合器的螺线管断电以启动犬齿式离合器脱开，并且在犬齿式离合器脱开期间，当联接到犬齿式离合器的第一带齿界面的复位弹簧在远离第二带齿界面的第一方向上将第一力施加到第一带齿界面时，短暂地使螺线管重新通电，其在与第一方向相反的第二方向上将第二力施加到第一带齿界面。在方法的第一示例中，方法还包括在使螺线管断电之前，在犬齿式离合器接合期间持续使螺线管通电。在方法的第二示例中，可选地包括第一示例，持续使螺线管通电包括施加第一电流到螺线管，并且短暂地使螺线管重新通电包括施加第二电流到螺线管，其中，第一电流大于第二电流。在方法的第三个示例中，可选地包括第一和第二示例中的一个或两个，直接响应于接合传感器以使螺线管重新通电，该接合传感器指示犬齿式离合器已从接合区移动到过渡区。在方法的第四个示例中，可选地包括第一到第三个示例中的一个或多个或每个，在犬齿式离合器已脱开后，在预定时间使螺线管重新通电，其中，该预定时间基于微调以实现降噪目标的仿真模型确定。在方法的第五个示例中，可选地包括第一至第四个示例中的一个或多个或每个，在犬齿式离合器到达完全缩回位置后，螺线管自动断电。在方法的第六个示例中，可选地包括第一至第五示例中的一个或多个或每个，犬齿式离合器包括在差速器中。在方法的第七个示例中，可选地包括第一至第六个示例中的一个或多个或每个，差速器包括在全电动车辆的电驱动单元中。

本发明还提供对差速器系统的支持，包括：带有输入齿轮和一个或多个小齿轮的差速器，该输入齿轮设计为与变速器中的齿轮啮合，一个或多个小齿轮与多个输出齿轮啮合；以及差速器断开连接组件，该差速器断开连接组件包括：设计为选择性地使输入齿轮与多个输出齿轮断开连接的犬齿式离合器；以及螺线管，该螺线管联接到犬齿式离合器并且设计为在通电时接合犬齿式离合器；以及控制器，该控制器包括存储在非瞬态存储器中的指令，在犬齿式离合器脱开期间，在执行该指令时导致控制器：短暂地使螺线管重新通电，以在与脱开方向相反的接合方向上施加力。在系统的第一示例中，控制器还包括存储在非瞬态存储器中的指令，在犬齿式离合器脱开之前，在执行该指令时使螺线管通电以维持犬齿式离合器接合。在系统的第二示例中，可选地包括第一示例，在短暂的重新通电期间施加到螺线管的第一电流小于在犬齿式离合器持续接合的同时施加到螺线管的第二电流。在系统的第三个示例中，可选地包括第一和第二示例中的一个或两个，螺线管直接联接到差速器外壳中的车桥轴套。在系统的第四个示例中，可选地包括第一至第三个示例中一个或多个或每个，犬齿式离合器响应于输入装置的致动而脱开，该输入装置设计为在犬齿式离合器接合和脱开之间切换差速器。在系统的第五个示例中，可选地包括第一至第四示例中的一个或多个或每个，多个输出齿轮是设计为联接到成对车桥轴的成对侧齿轮。在系统的第六个示例中，可选地包括第一至第五个示例中的一个或多个或每个，差速器系统包括在电动车辆中。

该公开还提供对用于操作差速器系统中的断开连接组件的方法的支持，包括：用第一电流使螺线管通电以维持断开连接组件中的犬齿式离合器的接合，经由螺线管的断电启动犬齿式离合器脱开，并响应于接合传感器经由小于第一电流的第二电流使螺线管重新通电，该接合传感器在犬齿式离合器脱开期间指示犬齿式离合器已从接合区移动到过渡区。在方法的第一示例中，差速器系统包括开式车桥差速器。在方法的第二示例中，可选地包括第一示例，螺线管绕车桥轴套圆周延伸。在方法的第三个示例中，可选地包括第一和第二示例中的一个或两个，犬齿式离合器脱开是自动启动或响应于操作者与输入装置的交互而启动的。在方法的第四示例中，可选地包括第一至第三示例中的一个或多个或每个，差速器系统包括在具有永磁牵引马达的电驱动单元中。

图2A和2B大致按比例绘制。然而，在其它实施例中，可以使用其它相对部件尺寸。

图1-2B示出了具有各种部件的相对定位的示例构造。如果示出为彼此直接接触或直接联接，则至少在一个示例中这样的元件可以分别称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，示出为彼此连续或相邻的元件可以分别是彼此连续或彼此相邻的。作为示例，放置为彼此面共用接触的部件可以称为面共用接触。作为另一示例，在至少一个示例中，定位成彼此间隔开、其间仅具有间隔空间而没有其它部件的元件可以如此称呼。作为又一示例，元件示出为在彼此上方/下方、彼此相对侧或彼此左/右可以相对于彼此如此称呼。此外，如附图中所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的点位可以称为部件的“顶部”，而最底部元件或元件的点位可以称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线并且用于描述附图的元件相对于彼此的定位。因此，在一个示例中，示出为在其它元件上方的元件竖直地定位在该其它元件上方。作为又一示例，在附图中描绘的元件的形状可称为具有如此形状(例如，诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、圆钝的、倒角的、成角度的等等)。此外，在至少一个示例中，示出为彼此相交的元件可以称为相交元件或彼此相交。更进一步地，在一个示例中，示出为在另一个元件内或在另一个元件外的元件可以如此称呼。

要注意的是，本文包括的示例控制和估计例程可以与各种动力系和/或车辆系统构造一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂态存储器中，并且可以由包括与各种传感器、致动器和其它系统硬件结合的控制器的控制系统来执行。本文描述的特定例程可以代表任何数量的诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等的处理策略中的一个或多个。这样，所示出的各种动作、操作和/或功能可以以所示出的顺序、并行地来执行，或者在某些情况下省去。同样，实现本文描述的示例实施例的特征和优点的处理顺序不是必要的，而是为了便于说明和描述而提供。根据所使用的特定策略，可以重复执行所示动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示待被编程到控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过在包括各种硬件部件并且与电子控制器结合在一起的系统中执行指令来执行。

可以理解，本文公开的构造和例程本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被认为是限制性的，因为可以进行多种变化。例如，上述技术可以应用于各种类型的车辆和动力系配置此外，除非明确相反地说明，否则术语“第一”、“第二”、“第三”等并不意在表示任何顺序、位置、数量或重要性，而是仅仅用作区一个元件与另一个元件的标签。本公开的主题包括本文公开的各种系统和构造以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求书特别指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求书可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。应当将这样的权利要求书理解为包括一个或多个这样的元件的结合，既不需要也不排除两个或多个这样的元件。在本申请或相关申请中，可以通过修改本权利要求书或通过提出新权利要求书来主张所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合。这类权利要求书，无论在范围上与原始权利要求书相比更宽、更窄、相等或不同，都被视为包括在本公开的主题内。