CN107635816A - 使用多模离合器的传动系脱开 - Google Patents

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Abstract

在全轮驱动(AWD)车辆(10、42)中，在动力系与所有四个车轮(12、14、22、24)之间提供转矩承载连接。提供多模机械离合器(48)或离合器以在脱开提高AWD车辆(10、42)的性能和效率的操作条件期间选择性地将车轮(12、14、22、24)中的两个与动力系脱开。多模机械离合器(48)可安装在AWD车辆(10、42)的各个位置处，诸如在前或后差速器(20、30)内、半轴(16、18、26、28)与差速器(20、30)之间，或半轴(16、18、26、28)与对应车轮(12、14、22、24)之间，或在分动箱(36)或动力传送单元(44)内。

Description

使用多模离合器的传动系脱开
相关申请的交叉引用
本申请是根据U.S.35U.S.C§119(e)要求在2015年5月28日提交的第62/167,749号美国临时专利申请的优先权的国际专利申请。
技术领域
本公开总体上涉及具有发动机、变速器和至前驱动轮组和后驱动轮组两者的动力传送的全轮驱动(AWD)车辆，且具体涉及一种具有多模机械离合器的AWD车辆，该多模机械离合器选择性地将一组驱动轮与传动系连接且当不需要AWD功能时将一组驱动轮与传动系脱开。
背景技术
与仅向前轮或后轮提供动力的两轮驱动车辆相比，本领域中已知的AWD车辆通过向所有四个车轮提供动力来提供增加的牵引力和稳定性。为了向所有四个车轮提供动力，AWD车辆需要动力系与所有四个车轮之间进行转矩传送连接。在一种示例性AWD车辆中，变速器输出轴可连接至分动箱，该分动箱将来自车辆动力源(诸如内燃机或电动机)的转矩分离在后轮驱动轴与后差速器之间以及前轮驱动轴与前差速器之间。
AWD功能对于处理在不同类型的地形和驾驶条件下的驾驶是有用的。向所有四个车轮提供动力可确保即使一个或多个车轮不与表面接触，动力也能传输至表面。另外，将来自动力系的转矩分配在所有四个车轮上可减少光滑表面上的车轮滑移，其中将转矩引导至仅两个车轮可导致这些车轮滑移或打滑。然而，出于燃油经济性原因，当不需要AWD功能时，可能需要脱开一组驱动轮并且减少分动箱和差速器损失。例如，当车辆在通常干燥条件下在道路或高速公路上巡航时，不必驱动所有四个车轮。
在先前的AWD车辆中，可通过使用齿式离合器或摩擦离合器来选择性地将驱动轮组中的一组与动力系脱离。摩擦离合器通常在联接部件之间传输转矩以在接合时使该部件沿着两个方向旋转，并且在脱离时解锁部件以使其沿着两个方向自由旋转。齿式离合器可选择性地将部件沿着两个方向锁定以使其一起旋转。显然，这些离合器在一组车轮与动力系之间提供两种连接模式(调制双向转矩分配/双向解锁或双向锁定/双向解锁)。然而，可能存在可能需要提供双向锁定/单向解锁或将动力系连接至该组从动轮的所有三种模式的条件。目前，这种功能只能用多个离合器来实现。鉴于此，需要AWD车辆中具有一种灵活地提供先前未用如上所述的常见AWD车辆离合器装置实现的离合模式的离合装置。
发明内容
在本公开的一个方面中，公开了一种AWD车辆。该AWD车辆可包括第一组从动轮、第二组从动轮、动力源和变速器，该变速器可操作地连接至动力源并且接收由动力源输出的动力且具有变速器输出轴。该AWD车辆可进一步包括：第一车轮传动系，其可操作地连接在动力源输出轴与第一组从动轮之间以从动力源传送动力以使第一组从动轮旋转；第二车轮传动系，其可操作地连接在动力源输出轴与第二组从动轮之间以从动力源传送动力以使第一组从动轮旋转；以及多模离合器，其在第一车轮传动系内以允许第一传动系选择性地将动力从动力源传输至第一组从动轮。该多模离合器可具有第一模式，其中当变速器轴沿着任一个方向旋转时，该多模离合器将转矩从动力源传输至第一组从动轮；第二模式，其中当变速器轴沿着任一个方向旋转时，该多模离合器不将转矩从动力源传输至第一组从动轮；以及第三模式，其中当变速器轴沿着一个方向旋转时，该多模离合器将转矩从动力源传输至第一组从动轮，且当变速器轴沿着另一方向旋转时，该多模离合器不从动力源传输转矩。
在本公开的另一个方面中，公开了一种AWD车辆。该AWD车辆可包括第一组从动轮、第二组从动轮、动力源和变速器，该变速器可操作地连接至动力源并且接收由动力源输出的动力且具有变速器输出轴。该AWD车辆可进一步包括：第一车轮传动系，其可操作地连接在动力源输出轴与第一组从动轮之间以从动力源传送动力以使第一组从动轮旋转；第二车轮传动系，其可操作地连接在动力源输出轴与第二组从动轮之间以从动力源传送动力以使第二组从动轮旋转；以及多模离合器，其在第一车轮传动系内以允许第一传动系选择性地将动力从动力源传输至第一组从动轮。该多模离合器可具有第一模式，其中当变速器轴沿着任一个方向旋转时，该多模离合器将转矩从动力源传输至第一组从动轮；第二模式，其中当变速器轴沿着任一个方向旋转时，该多模离合器不将转矩从动力源传输至第一组从动轮；以及第三模式，其中当变速器轴沿着一个方向旋转时，该多模离合器将转矩从动力源传输至第一组从动轮，且当变速器轴沿着另一方向旋转时，该多模离合器不从动力源传输转矩。AWD车辆还可包括：多模离合器致动器，其可操作地连接至多模离合器并且配置成选择性地将多模离合器放置在第一模式、第二模式和第三模式中；以及控制器，其可操作地连接至该多模离合器致动器，其中该控制器配置成将离合器模式控制信号传输至该多模离合器致动器，以使该多模离合器致动器将多模离合器放置在第一模式、第二模式和第三模式中。
在本公开的又一方面中，公开了一种用于AWD车辆的差速器。AWD车辆可具有第一从动轮，其安装在第一半轴上；第二从动轮，其安装在第二半轴上；以及车轮驱动轴，其可操作地连接至从AWD车辆的动力源接收动力的变速器的变速器输出轴。该差速器可包括小齿轮，其可操作地连接至车轮驱动轴；第一侧齿轮，其可操作地连接至第一半轴；第二侧齿轮，其可操作地连接至第二半轴；环形齿轮，其与小齿轮啮合；第一星形齿轮和第二星形齿轮，其与第一侧齿轮和第二侧齿轮啮合；以及差速器壳体，其连接至环形齿轮并且安装有第一星形齿轮和第二星形齿轮。差速器可进一步包括多模离合器，其允许差速器选择性地将动力从动力源传输至第一从动轮和第二从动轮，其中该多模离合器具有：第一模式，其中当车轮驱动轴沿着任一个方向旋转时，该多模离合器将转矩从车轮驱动轴传输至第一从动轮和第二从动轮；第二模式，其中当车轮驱动轴沿着任一个方向旋转时，该多模离合器不将转矩从车轮驱动轴传输至第一从动轮和第二从动轮；以及第三模式，其中当车轮驱动轴沿着一个方向旋转时，该多模离合器将转矩从车轮驱动轴传输至第一从动轮和第二从动轮，并且当车轮驱动轴沿着另一方向旋转时，不将转矩从车轮驱动轴传输至第一从动轮和第二从动轮。
另外的方面是由本专利的权利要求限定。
附图说明
图1是AWD车辆的实施例的示意图，其中可实施根据本公开的一个或多个多模离合器模块以使一组前轮与动力系脱离；
图2是AWD车辆的实施例的示意图，其中可实施根据本公开的一个或多个多模离合器模块以使一组后轮与动力系脱离；
图3是可在图1和2的AWD车辆中实施的多模离合器模块的一个可能实施例的一部分的透视图和横截面视图；
图4是图3的多模离合器模块的一个可能实施例的一部分的放大侧视图，其中移除近内座圈板以露出内部部件且致动器凸轮处于单向锁定、单向解锁位置中；
图5是图3的多模离合器模块的一个可能实施例的放大视图，其中致动器凸轮处于双向解锁位置中；
图6是图3的多模离合器模块的放大视图，其中致动器凸轮处于双向锁定位置中；
图7是可在图1和2的AWD车辆中实施的示例性电子控制单元和控制部件的示意图；
图8是图1的AWD车辆的前差速器的示意图，该AWD车辆中安装了图3的多模离合器模块以执行该组前轮的中心车轴脱开；
图9是图1的AWD车辆的示意图，该AWD车辆具有安装在每个前半轴上的图3的多模离合器模块；
图10是图1的AWD车辆的前差速器的示意图，该AWD车辆中安装了图3的多模离合器模块以执行该组前轮的轴间脱开；
图11是图1的AWD车辆的分动箱的示意图，该AWD车辆中安装了图3的多模离合器模块以执行该组前轮的分动箱脱开；以及
图12是图1的AWD车辆的分动箱的示意图，该AWD车辆中安装了图3的多模离合器模块以及摩擦离合器以执行该组前轮的分动箱脱开。
具体实施方式
虽然以下正文阐明了众多不同实施例的详细描述，但是应当理解的是，合法保护范围是由本专利结束时阐明的权利要求书的文字限定。该详细描述应被解释为仅示例性的且并未描述每个可能的实施例，这是因为描述每个可能的实施例即使有可能也将是不切实际的。可使用当前技术或本专利的申请日开发出的技术来实施众多替代性实施例，但这仍将属于限定保护范围的权利要求书的范围。
还应当理解的是，除非本专利中使用句子“如本文所使用，术语`______`特此限定为意味着...”或类似句子明确地限定了术语，否则无意明确或暗示地限制该术语的含义超出其字面的或普通的含义，且这样的术语不应解释为基于本专利的任何部分中所作的任何声明(除了权利要求的语言)限制该术语的范围。就在本专利中均以符合单一含义的方式来提及本专利结束时的权利要求书中叙述的任何术语而言，这是仅仅是为了清楚起见以免引起读者的混乱，但并不意图暗示地或相反地将这样的权利要求术语限制为该单一的含义。
图1是本领域中已知的示例性AWD车辆10的示意图。AWD车辆10包括经由前半轴16、18连接至前差速器20的第一组从动轮或一组从动前轮12、14，以及经由后半轴26、28安装至后差速器30的第二组从动轮或一组从动后轮22、24。诸如内燃机或电动机等动力源32可具有可操作地连接至变速器或变速箱34的输出轴(未示出)。动力源32位于AWD车辆10的前部，但是本文讨论的概念可以类似的方式在具有后置动力源的AWD车辆中实施。变速器34的内部齿轮传动装置和变速器输出轴35将动力源32连接至分动箱36。分动箱36可将来自动力源32的转矩分离，并且通过变速器34将转矩传输至前轮12、14和后轮22、24。前轮驱动轴38可将分动箱36连接至前差速器20，且后轮驱动轴40可将分动箱36连接至后差速器30。通过这种布置，分动箱36、前轮驱动轴38、前差速器20和前半轴16、18可形成至前轮12、14的第一或前传动系37，分动箱36、后轮驱动轴40、后差速器30和后半轴26、28可形成至后轮22、24的第二或后传动系39。
在没有任何附加的离合装置的情况下，变速器输出轴35由于通过动力源输出轴传输的转矩引起的旋转将使前轮12、14和后轮22、24进行对应旋转。如将在下面的实施例中进一步讨论，当实施并致动多模离合器以使前轮12、14与动力系脱离时，AWD车辆10可执行为后轮驱动车辆。图2说明了当实施的多模离合器被致动以使后轮22、24与动力系脱离时可执行为前轮驱动车辆的AWD车辆42的示例。在图2中，使用与用于图1中的AWD车辆10的元件相同的附图标记来标识AWD车辆42的类似部件。在AWD车辆42中，动力源32可横向地安装在AWD车辆42的前部，且变速器34可经由前轮驱动轴38和前差速器20(这两者在示意图中均是不可见的)向前半轴16、18提供转矩。AWD车辆10的分动箱36可由可操作地连接在前差速器20与后轮驱动轴40之间的动力传送单元(PTU)44替换，以将动力传送至后轮驱动轴40和后轮22、24。如本公开中稍后说明和讨论，多模离合器可以选择性地将后轮22、24与动力系脱离的方式在AWD车辆42中实施。
如上文所讨论，当不需要AWD功能时，可能希望将前轮12、14或后轮22、24与动力系脱开。根据本公开，可在AWD车辆10的各个位置处实施多模离合器模块，以提供用于将前轮12、14或后轮22、24与动力系连接和脱开的多种模式。参考图3，可利用AWD车辆10的多模离合器48来代替在先前的AWD车辆中使用的摩擦离合器和齿式离合器。多模离合器48可为Papania在2014年8月7日公开的标题为“多模离合器模块(Multi-Mode Clutch Module)”的第WO2004/120595A1号国际公开案中所说明并描述的类型，该公开案以引用方式明确地并入本文。在所说明的实施例中，多模离合器48可包括内部从动轮毂50和外部壳体52，该外部壳体可被锁定以在多模离合器48的某些模式中一起旋转，并且可被解锁以在多模离合器48的其它模式中相对于彼此单独旋转，如下面将更全面地描述。从动轮毂50可包含周向间隔开的轮齿54的阵列，其适于将内座圈56固定至从动轮毂50以与其一起旋转。如所公开的，内座圈56是由第一间隔板56A和第二间隔板56B组成。夹在一对内座圈板56A、56B之间的外座圈58被定位成允许内座圈56与外座圈58之间进行相对旋转，且外座圈58可操作地联接至外部壳体52以与其一起旋转。
在多模离合器48的当前设计中，致动器凸轮60插置在座圈板56A、56B中的一个与外座圈58之间，以围绕从动轮毂50和外部壳体52的公共轴线旋转预定角度以控制多对相对爪62、64的运动，如将在下面进一步描述。多组棘爪62、64被卡在并且因此保持在内座圈板56A、56B之间，以允许分别保持在蝶形孔66、68内的棘爪62、64的角运动由于受到致动器凸轮60的控制而受到限制。在每一组中，组合的棘爪62和对应的孔66与组合的棘爪64和对应的孔68类似但是相反地定向。多模离合器48的元件容纳在外部壳体52内。多个间隔孔70适于容置铆钉(未示出)用于提供这两个内座圈板56A和56B中的每一个相对于另一个的固定且刚性固定。
多模离合器48的操作部件在图4至6中进行说明，该图说明了用于控制附接至从动轮毂50和外部壳体52的部件之间的相对旋转的多模离合器48的各种操作模式。首先参考图4，外座圈58配置成通过对外座圈58的内圆周提供周向间隔凹口72来适应与棘爪62、64的相互作用，每个凹口由多对径向向内突出轮齿74限定并且定位在其间。凹口72和轮齿74配置成使得在没有致动器凸轮60的情况下，每个棘爪62的趾端76进入一个凹口72并且当从动轮毂50和内座圈56相对于外部壳体52和外座圈58沿着顺时针方向(如图4中观察)旋转时被对应轮齿74接合，以使连接部件一起旋转。类似地，每个棘爪64的趾端78进入一个凹口72并且当从动轮毂50和内座圈56相对于外部壳体52和外座圈58沿着逆时针方向旋转时被对应轮齿74接合，以使连接部件一起旋转。
在其内周边内，致动器凸轮60包括按策略定位的周向间隔凹部阵列，本文称为狭槽80，其由突起(本文称为凸轮齿82)限定并位于其间。狭槽80和凸轮齿82适于与棘爪62、64相互作用，以分别控制它们在孔66、68内的运动，以及凹口72内的设置和轮齿74的接合，如将要描述。致动器凸轮60可进一步包括致动器突片84或可由致动器装置(未示出)接合的其它适当的构件或表面，该致动器装置能够使致动器凸轮60在其旋转范围内移动至图4至6中所示的位置。致动器装置可为能够移动致动器凸轮60的任何适当的致动机构，诸如(诸如)上文引用的Papania参考文献中所示的液压致动器、螺线管致动器、气动致动器或可操作地联接至致动器凸轮并且能够将致动器凸轮60旋转至多个位置的其它适当的装置。在所说明的实施例中，致动器突片84可通过外座圈设置在狭槽86内，且致动器凸轮60的旋转可受限于在图4中所示的位置处接合致动器突片84的第一限制表面88和在图6中所示的位置处接合致动器突片84的第二限制表面90。
棘爪62、64是不对称的形状，并且反向相同。相对棘爪62、64中的每一个分别可移动地保持在其内座圈板56A和56B的自身蝶形棘爪孔66、68内。每个单独棘爪62、64的趾端76、78分别经由弹簧92径向向外推动。每个弹簧92具有底座94和一对弹簧臂96和98。弹簧臂96支承在棘爪62的底部上，而弹簧臂98支承在棘爪64的底部上，以各自促使相应的趾端76、78在不受致动器凸轮60的凸轮齿82阻碍时与外座圈58的轮齿74接合。从图4中将明白的是，轴向延伸的铆钉99用于将内座圈板56A、56B固定在一起。铆钉99延伸穿过板56A、56B中的每一个中的孔70，以将这两个板56A、56B刚性地保持在一起，且因此确保抵抗相对于板56A、56B的任何相对旋转。代替铆钉99，可在本公开的范围内采用其它结构紧固件来固定内座圈板56A、56B。
应当明白，致动器机构最终控制致动器突片84，其进而又使致动器凸轮60在多个不同的角位置之间移动。因此，轴向地保持在铆接的内座圈板56A、56B之间的棘爪62、64的定位由致动器凸轮60克服弹簧92的力而直接控制。在图4中，致动器突片84被示为由致动器机构定位在第一向右倾斜的可选位置中，该位置表示第一单向锁定、单向解锁或打开模式。在此位置中，致动器凸轮60的狭槽80和凸轮齿82被定位成使得棘爪62的趾端76被凸轮齿82阻断而不与凹口72接合，且因此不与外座圈58内部的轮齿74接合。因此，内座圈56能够相对于外座圈58自由转动，并且因此当内座圈56和从动轮毂50相对于外座圈58和外部壳体52顺时针旋转时提供超越状态。然而，相反地，致动器凸轮60的位置允许棘爪64的趾端78由于弹簧臂98的偏置力而进入致动器凸轮60的狭槽80，并且由此直接接合外座圈58的轮齿74，以每当内座圈56和从动轮毂50经历驱动或逆时针旋转运动时将内座圈56和外座圈58锁定在一起，由此使从动轮毂50和外部壳体52一起旋转。
图5说明了由致动器机构放置在表示多模离合器48的双向解锁或打开模式的第二中间可选位置中的致动器突片84。在此位置中，致动器凸轮60的狭槽80和凸轮齿82定位成防止两个棘爪62、64的趾端76、78进入致动器凸轮60的狭槽80，并且与外座圈58的轮齿74维持脱离。由于棘爪62、64被阻断而不与轮齿74接合，内座圈56和从动轮毂50能够在沿着顺时针或逆时针方向的相对旋转期间相对于外座圈58和外部壳体52自由转动。
在图6中，致动器突片84被示为处于表示多模离合器48的双向锁定模式的第三向左倾斜的可选位置中。在此配置中，致动器凸轮60被定位成使得两个棘爪62、64的趾端76、78分别在弹簧臂96、98的偏置力下进入致动器凸轮60的狭槽80，并且如上所述般被外座圈58的轮齿74接合以将内座圈56和从动轮毂50锁定至外座圈58和外部壳体52以与其一起旋转，这与内座圈56和从动毂50的旋转方向无关。
即使在本文说明和描述了多模离合器48的一个具体实施例，本领域技术人员仍然将理解的是，多模离合器的替代配置是可能的，这些替代配置提供作为双向解锁和双向锁定模式(图5和图)以及单向锁定、单向解锁模式(图4)的替代或补充的操作模式或位置。例如，当内座圈56和从动轮毂50相对于外座圈58和外部壳体52逆时针旋转时，可提供用于超越状态的另外的单向锁定、单向解锁模式，且每当内座圈56和从动轮毂50经历顺时针旋转运动时，将内座圈56和外座圈58锁定在一起，使得从动轮毂50和外部壳体52一起旋转。另外，提供本文所讨论的用于多模离合器的一些或所有模式的替代结构可以类似方式在AWD车辆10、42中实施，诸如Kimes在2010年12月20日公布的标题为“可控超越联接组件(Controllable Overrunning Coupling Assembly)”的第5,079,453号美国专利中所说明和描述的AWD车辆。在根据本公开的AWD车辆10、42中实施这种替代多模离合器将在本领域技术人员的能力范围内并且被本发明人预期。
图7说明了控制器100的一种示例性配置，该控制器可在AWD车辆10、42中实施以控制动力源32和变速器34的操作以提供动力来驱动AWD车辆10、42，并且控制多模离合器48的操作以用于根据需要基于AWD车辆10、42的操作条件而选择性地进入图4的单向锁定、单向解锁模式、图5的双向解锁模式和图6的双向锁定模式。控制器100可包括用于执行指定程序的微处理器102，该程序控制和监控与AWD车辆10、42相关联的各种功能，包括不在本公开的范围内的功能。微处理器102包括存储器104，诸如用于(多个)存储程序的只读存储器(ROM)106和用作用于执行存储在存储器104中的程序的工作存储器区域的随机存取存储器(RAM)108。虽然示出了微处理器102，但是还可且预期使用其它电子部件，诸如微控制器、ASIC(专用集成电路)芯片或任何其它集成电路装置。
控制器100电连接至AWD车辆10、42的控制元件以及用于命令AWD车辆10、42的操作并监控它们的性能的各种输入装置。结果，控制器100可电连接至检测操作者输入并向控制器100提供控制信号的输入装置，其可包括由操作者操控以调节AWD车辆10、42的速度的输入速度控制装置110(诸如气动踏板或加速器)、指示操作者期望的方向和/或挡位的输入方向控制装置112(诸如换挡或选择杆)，以及AWD模式控制装置，其可允许操作者在诸如两轮驱动、全时四轮驱动和自动全轮驱动模式等选项之间进行手动选择。控制器100还可连接至提供具有指示AWD车辆10、42的实时操作条件的值的控制信号的感测装置，诸如测量动力源32的输出速度的发动机速度传感器116(诸如测量动力源输出轴的转速的转速传感器)以及测量由变速器34或分动箱36输出的转速的变速器输出速度传感器118(诸如测量变速器输出轴35(图1)的转速的转速传感器)。控制器100还可电连接至控制信号所要被传输到且控制器100可从其接收控制信号的输出装置，诸如(例如)可控制动力源32的速度的发动机节气门120、可配置成启动和关闭AWD车辆10、42的动力源32的发动机起动器122以及一个或多个多模离合器致动器124、126，该多模离合器致动器可为致动机构的一部分，该致动机构可移动可在图4至6的各种操作模式之间实施的一个或多个多模离合器48。
AWD车辆10、42的操作者可操控输入速度控制装置110以生成控制信号并将其传输至控制器100来命令指示AWD车辆10、42的速度的期望增加或降低，且速度传感器116、118生成并传输控制信号，该控制信号指示动力源32和变速器输出轴35(图1)的当前速度。然后，控制器100可确定对于动力源32和变速器34的操作状态的任何必要改变，并且向发动机节气门120和变速器34传输适当的控制信号以改变发动机速度且相应地改变AWD车辆10、42的速度，如由操作者所命令。本领域技术人员将理解，本文所述的控制器100的输入装置、输出装置和操作仅是示例性的，且可在根据本公开的AWD车辆10、42中实施附加和替代装置，以监控AWD车辆10、42的操作和由AWD车辆10、42的操作者提供的输入，并且控制动力源32、多模离合器48以及AWD车辆10、42的其它系统以期望方式操作。
AWD模式控制装置114和/或控制器100可控制多模离合器48在可用驱动模式之间的切换。AWD模式控制114可允许操作者手动地控制多模离合器48的模式。当AWD模式控制装置114处于全轮驱动模式位置中时，控制器100可将离合器模式控制信号传输至多模离合器致动器124、126以将致动器凸轮60移动至图6的双向锁定位置以用于沿两个方向进行全轮驱动或移动至图4的单向锁定/单向解锁位置以用于沿一个方向进行全轮驱动。当AWD模式控制装置114处于两轮驱动模式位置中时，控制器100可将离合器模式控制信号传输至多模离合器致动器124、126以将致动器凸轮60移动至图5的双向解锁位置以用于使用前轮12、14或后轮22、24进行两轮驱动。
AWD车辆10、42的控制器100还可或替代地配置成基于AWD车辆10、42的操作条件实时自动地转变进入和离开全轮驱动模式。自动AWD模式可始终处于活动状态，或可经由AWD模式控制114的附加位置来命令。当处于自动AWD模式中时，控制器100可确定该条件何时不需要全轮驱动，诸如来自发动机速度传感器116、变速器输出速度传感器118或其它传感器的控制信号何时指示AWD车辆10、42是在巡航速度下。作为响应，控制器100可将离合器模式控制信号传输至多模离合器致动器124、126以将致动器凸轮60移动至图5的双向解锁位置。当控制器100确定该条件何时需要全轮驱动(诸如车轮12、14、22、24中的一个或多个何时滑移或处于通常在先前自动全轮驱动车辆(其中所有四个车轮12、14、22、24均需要转矩)中使用的其它条件中)时，控制器100可通过将离合器模式控制信号传输至多模离合器致动器124、126来进行响应，以将致动器凸轮60移动至图6的双向锁定位置或图4的单向锁定/单向解锁位置使得所有四个车轮12、14、22、24均沿着向前方向进行驱动。
如本文公开的多模离合器48可在AWD车辆10、42的整个动力系中的各个位置处实施，以提供前轮12、14或后轮22、24的选择性脱离以在需要时从全轮驱动转变为两轮驱动。图8说明了其中多模离合器48可在AWD车辆10的前差速器20内实施以提供前轮12、14的选择性脱离的一个示例。前差速器20可为本领域中已知的类型，并且可包括环形齿轮130，其可围绕前半轴16、18的旋转轴线旋转，且与连接至前轮驱动轴38的端部的小齿轮132啮合并且由该小齿轮驱动。环形齿轮130可安装至差速器壳体134，其与环形齿轮130一起旋转并且具有分别用作一对星形齿轮140、142的旋转轴线的向内延伸的销136、138。一对侧齿轮144、146分别安装成与前半轴16、18一起旋转，并且与星形齿轮140、142啮合，使得前轮驱动轴38的输入旋转将使前轮12、14以本领域中已知用于差速器齿轮组的方式转动并推进AWD车辆10。
在所说明的实施例中，多模离合器48可插置在前半轴16与对应的侧齿轮144之间的前差速器20内，以提供与前轮12、14的选择性动力脱离。前半轴16可连接至内部从动轮毂50，且侧齿轮144可连接至外部壳体52，或反之亦然。由于多模离合器48，当多模离合器48处于图6中所示的位置中时，前半轴16和侧齿轮144可被锁定以一起旋转，当多模离合器48处于图5的双向解锁位置中时，可独立地自由旋转，且当多模离合器48处于图4的位置中时，可以沿着一个方向一起旋转并且沿着相反方向独立地旋转。当前半轴16和侧齿轮144被解锁时，来自动力源32的转矩不能由前差速器20传输至前轮12、14，且AWD车辆10将处于两轮驱动模式中使得所有转矩传输至后轮22、24。
多模离合器48的单向锁定/单向解锁模式可能在低速驾驶情况下特别有用，其中前轮12、14可在一个转弯中比由前轮驱动轴38的旋转所决定的距离更远地行进(即，前半轴16、18更快旋转)。在这种情况下，多模离合器48可允许前半轴16、18超越前轮驱动轴38的速度，以防止出现称为“跳动(crophop)”的条件，在该条件下，前轮12、14或后轮22、24由于它们以不同的速度旋转而滑移。取决于实施方案，默认情况下，控制器100可将多模离合器48设定为图4的处于全轮驱动模式中的位置，以便随时处理超越条件。替代地，控制器100可配置成基于来自诸如传感器116、118等传感器的当前操作信息来确定AWD车辆10正以可能发生超越条件的低速行驶，并且传输离合器模式控制信号以使多模离合器致动器124在所述条件期间将多模离合器48放置在图4的位置中。
图8的中心车轴脱开策略可以替代形式来实施。例如，多模离合器48可安装在另一前半轴18与侧齿轮146之间。多模离合器48还可安装在前轮驱动轴38与小齿轮132之间，以选择性地完全切断对前差速器20的转矩供应。在AWD车辆42中，多模离合器48可安装在后差速器30中的类似的位置处以便选择性地使后轮22、24与动力系脱离。多模离合器48也可以类似方式安装在AWD车辆42中的PTU44中。多模离合器48还可安装在后轮驱动轴40与可操作地联接至前差速器20的PTU44的小齿轮(未示出)之间，以选择性地切断转矩由PTU44从前差速器20至后轮驱动轴40的传送。
在关于图8讨论的实施例中，由于前差速器20中的油转动引起的液压损失减小，但是即使没有转矩传送，由于内部部件继续旋转，液压损失也不会完全消除。图9说明了其中多模离合器48安装在AWD车辆10的前轮12、14中的每一个的轮毂(未示出)中的替代实施例。在一侧，第一多模离合器48可具有连接至前轮12的轮毂的内部从动轮毂50和连接至前半轴16的端部的外部壳体52，或反之亦然。第二多模离合器48类似地安装在前轮14的轮毂与前半轴18之间。第一和第二多模离合器48可分别可操作地连接至第一多模离合器致动器124和第二多模离合器致动器126。当AWD模式控制装置114被致动或控制器100以其它方式确定模式将从全轮驱动变为两轮驱动时，或反之亦然，控制器100可将离合器模式控制信号传输至两个多模离合器致动器124、126，以将致动器凸轮60移动至适当的位置。在两轮驱动模式下，前轮12、14与前差速器20之间的连接断裂，前轮12、14和前半轴16、18不会使前差速器20的部件旋转，由此进一步减少由于前差速器20内的油搅拌而产生的液压损失。当然，本领域技术人员将理解，通过将多模离合器48安装在后轮22、24与后半轴26、28之间，可在AWD车辆42中实施类似的布置。
图10说明了其中多模离合器48实施在前差速器20和替代位置内实施的另一替代实施例。在此实施例中，差速器壳体134可分离成与环形齿轮130连接并与其一起旋转的外部差速器壳体部分150，以及承载销136、138和星形齿轮140、142的内部差速器壳体部分152。内部从动轮毂50可连接至差速器壳体部分150、152中的一个，且外部壳体52可连接至另一个差速器壳体部分150、152。当多模离合器48被解锁时，环形齿轮130和外差速器壳体部分150可独立于内部差速器壳体部分152旋转，使得来自动力系的转矩不会传送至前轮12、14。与其它实施例一样，多模离合器48可安装在AWD车辆42中的后差速器30中，以使后轮22、24脱离。类似于图8的实施例，此轴间脱开布置通过减少差速器20、30内的部分的旋转来减少其中的液压损失。
在另外的替代实施例中，通过将对应的驱动轴38、40与动力系的连接断裂，可选择性地脱离一组从动轮。在一个实施方案中，多模离合器48可安装在AWD车辆10中的前轮驱动轴38或AWD车辆42中的后轮驱动轴40的两个部分之间，并且被选择性地致动以使轴部分彼此脱离。在其它实施例中，多模离合器48可安装在分动箱36内，以选择性地脱开将来自动力源32的转矩分离在车轮驱动轴38、40之间的动力传送机构。图11是分动箱36的示例性动力传送机构的示意图。动力传送机构可包括第一动力传送轴160，其在一端处可操作地连接至变速器输出轴35(图1)并且在相对端处可操作地连接至车轮驱动轴38、40中的一个，所述一个车轮驱动轴将以两轮驱动模式接收动力。第二动力传送轴162可连接至将与动力系脱离的车轮驱动轴38、40中的另一个。
动力传送轴160、162可通过驱动机构164连接，使得第二动力传送轴162响应于第一动力传送轴160的旋转而旋转。所说明的实施例中的驱动机构164可为链条传动，其具有第一链轮166，该第一链轮安装在第一动力传送轴160上并且可与第一动力传送轴一起旋转；第二链轮168，其安装在第二动力传送轴162上并且可与第二动力传送轴一起旋转；以及链条170，其围绕链轮166、168并且由链轮166、168的齿接合，使得第一动力传送轴160在由变速器输出轴35(图1)旋转时驱动第二动力传送轴162。在替代实施例中，链条传动可由啮合齿轮、驱动带和滑轮或用于动力传送轴160、162的同时旋转的其它适当的驱动机构164替换。
在如所描述的分动箱36中，驱动机构164以及因此第二动力传送轴162的脱离可通过将多模离合器48安装在第一动力传送轴160与第一链轮166之间而实现，如所示。多模离合器48的内部从动轮毂50可连接至第一动力传送轴160，且外部壳体52可连接至第一链轮166，或反之亦然。在这种布置中，第一动力传送轴160和第一链轮166可被锁定以一起旋转，并且沿着两个方向进行全轮驱动(图6)、可被解锁以禁止沿着两个方向进行全轮驱动(图5)，或被单向锁定/单向解锁(图4)。当多模离合器48被解锁时，第一动力传送轴160将独立于第一链轮166旋转，使得转矩不被驱动机构164传送至第二动力传送轴162。在替代实施例中，多模离合器48可以类似方式安装在第二动力传送轴162与第二链轮168之间。
在一些全轮驱动应用中，可能期望允许在某些转矩分配条件下分动箱36内的动力传送轴160、162之间具有一定的滑移。图12说明了其中可设置摩擦离合器172以将第一动力传送轴160连接至第一链轮166的分动箱36的实施例。摩擦离合器172可在高转矩条件下允许在第一动力传送轴160与第一链轮166之间具有期望量的滑移。在此实施例中，多模离合器48可安装在第一链轮166与摩擦离合器172之间以进行选择性脱离以在全轮驱动与两轮驱动之间交替。在另一替代实施例中，多模离合器48可安装在第一动力传送轴160与摩擦离合器172之间，其中第一链轮166和摩擦离合器172维持恒定的接触和同时旋转，除了摩擦离合器172内有预期滑移之外。
工业实用性
多模离合器48可用作当前利用这种装置的动力系内的位置中的齿式离合器和摩擦离合器的替换物。如本文所述的多模离合器48还可占据动力系内的新位置，以利用多模离合器48的独特接合特性和低阻力转矩。如图4至6中所说明，致动器凸轮60的致动器突片84需要相对较少量的致动器行程和致动器力来将致动器凸轮60在附图中所示的三个位置之间移动。行程距离和力可能明显小于将所替换的齿式离合器和摩擦离合器在它们的接合模式与脱离模式之间移动所需的距离和力。行程距离和力的这种减少促进了多模离合器致动器124、126相对于所替换的离合器的致动器的大小和质量的对应减小，这可提高AWD车辆10、42的效率并且降低离合系统的成本。另外，由于当多模离合器48被锁定在内部从动轮毂50中时存在的低阻力转矩相对于外部壳体52旋转，可实现进一步提高效率。另外，可通过提供具有能够在动力系的部件之间提供连接的能力的单个离合机构来提高AWD车辆10、42的整体性能，该动力系的部件可提供图4至6中呈现的三种不同离合器模式中的每一种。
虽然以下正文阐明了众多不同实施例的详细描述，但是应当理解的是，合法保护范围是由本专利结束时阐明的权利要求书的文字限定。该详细描述应被解释为仅示例性的且并未描述每个可能的实施例，这是因为描述每个可能的实施例即使有可能也将是不切实际的。可使用当前技术或本专利的申请日开发出的技术来实施众多替代性实施例，但这仍将属于限定保护范围的权利要求书的范围。

Claims (15)

1.一种全轮驱动(AWD)车辆(10、42)，包括：
第一组从动轮(12、14)；
第二组从动轮(22、24)；
动力源(32)；
变速器(34)，其可操作地连接至所述动力源(32)并且接收由所述动力源(32)输出的动力，所述变速器(34)具有变速器输出轴(35)；
第一车轮传动系(37)，其可操作地连接在所述动力源(32)输出轴与所述第一组从动轮(12、14)之间以从所述动力源(32)传送动力以使所述第一组从动轮(12、14)旋转；
第二车轮传动系(39)，其可操作地连接在所述动力源(32)输出轴与所述第二组从动轮(22、24)之间以从所述动力源(32)传送动力以使所述第二组从动轮(22、24)旋转；以及
多模离合器(48)，其在所述第一车轮传动系(37)内以允许所述第一传动系(37)选择性地将动力从所述动力源(32)传输至所述第一组从动轮(12、14)，其中所述多模离合器(48)具有：第一模式，其中当所述变速器输出轴(35)沿着任一个方向旋转时，所述多模离合器(48)将转矩从所述动力源(32)传输至所述第一组从动轮(12、14)；第二模式，其中当所述变速器输出轴(35)沿着任一个方向旋转时，所述多模离合器(48)不将转矩从动力源(32)传输至所述第一组从动轮(12、14)；以及第三模式，其中当所述变速器输出轴(35)沿着一个方向旋转时，所述多模离合器(48)将转矩从所述动力源(32)传输至所述第一组从动轮(12、14)，并且当所述变速器输出轴(35)沿着另一个方向旋转时不从所述动力源(32)传输转矩。
2.根据权利要求1所述的AWD车辆(10、42)，其中所述第一组从动轮(12、14)包括第一从动轮(12)和第二从动轮(14)，且其中所述第一传动系(37)包括：
第一半轴(16)，其具有连接至所述第一从动轮(12)的第一端；
第二半轴(18)，其具有连接至所述第二从动轮(14)的第一端；以及
第一差速器(20)，其具有连接至所述第一半轴(16)的第二端的第一侧齿轮(144)、第二侧齿轮(146)，其通过所述多模离合器(48)连接至所述第二半轴(18)的第二端，其中当所述多模离合器(48)处于所述第一模式中时，所述多模离合器(48)使所述第二侧齿轮(146)和所述第二半轴(18)沿着两个方向一起旋转，当所述多模离合器(48)处于所述第二模式中时，所述多模离合器(48)允许所述第二侧齿轮(146)和所述第二半轴(18)沿着两个方向彼此独立地旋转，且当所述多模离合器(48)处于所述第三模式中时，所述多模离合器(48)使所述第二侧齿轮(146)和所述第二半轴(18)沿着一个方向一起旋转，并且允许所述第二侧齿轮(146)和所述第二半轴(18)沿着相反方向彼此独立旋转。
3.根据权利要求1所述的AWD车辆(10、42)，其中所述第一组从动轮(12、14)包括第一从动轮(12)和第二从动轮(14)，其中所述多模离合器(48)包括第一多模离合器(48)和第二多模离合器(48)，且其中所述第一传动系(37)包括：
第一半轴(16)，其具有通过所述第一多模离合器(48)连接至所述第一从动轮(12)的第一端；以及
第二半轴(18)，其具有通过所述第二多模离合器(48)连接至所述第二从动轮(14)的第一端；其中当所述第一和第二多模离合器(48)处于所述第一模式中时，所述第一和第二多模离合器(48)使所述第一和第二从动轮(12、14)以及所述第一和第二半轴(16、18)沿着两个方向一起旋转，当所述第一和第二多模离合器(48)处于所述第二模式中时，所述第一和第二多模离合器(48)允许所述第一和第二从动轮(12、14)以及所述第一和第二半轴(16、18)沿着两个方向彼此独立旋转，以及当所述第一和第二多模离合器(48)处于所述第三模式中时，所述第一和第二多模离合器(48)使所述第一和第二从动轮(12、14)以及所述第一和第二半轴(16、18)沿着一个方向一起旋转，并且允许所述第一和第二从动轮(12、14)以及所述第一和第二半轴(16、18)沿着相反方向彼此独立旋转。
4.根据权利要求1所述的AWD车辆(10、42)，其中所述第一组从动轮(12、14)包括第一从动轮(12)和第二从动轮(14)，且其中所述第一传动系(37)包括：
第一半轴(16)，其具有连接至所述第一从动轮(12)的第一端；
第二半轴(18)，其具有连接至所述第二从动轮(14)的第一端；
第一车轮驱动轴(38)，其具有可操作地连接至所述变速器输出轴(35)的第一端；以及
第一差速器(20)，其设置在所述第一半轴(16)的第二端与所述第二半轴(18)的第二端之间并且可操作地连接至所述第一车轮驱动轴(38)的第二端，其中所述第一差速器(20)包括：
小齿轮(132)，其连接至所述第一车轮驱动轴(38)的所述第二端，
第一侧齿轮(144)，其连接至所述第一半轴(16)的所述第二端，
第二侧齿轮(146)，其连接至所述第二半轴(18)的所述第二端，
环形齿轮(130)，其与所述小齿轮(132)啮合，
第一星形齿轮(140)和第二星形齿轮(142)，其与所述第一侧齿轮(144)和所述第二侧齿轮(146)啮合，以及
差速器壳体(134)，其具有连接至所述环形齿轮(130)的第一差速器壳体部分(150)和上面安装有所述第一和第二星形齿轮(140、142)的第二差动器壳体部分(152)，其中所述第一差速器壳体部分(150)和所述第二差速器壳体部分(152)通过所述多模离合器(48)连接，且当所述多模离合器(48)处于所述第一模式中时，所述多模离合器(48)使所述第一差速器壳体部分(150)和所述第二差速器壳体部分(152)沿着两个方向一起旋转，当所述多模离合器(48)处于所述第二模式中时，所述多模离合器(48)允许所述第一差速器壳体部分(150)和所述第二差速器壳体部分(152)沿着两个方向彼此独立地旋转，以及当所述多模离合器(48)处于所述第三模式中时，所述多模离合器(48)使所述第一差速器壳体部分(150)和所述第二差速器壳体部分(152)沿着一个方向一起旋转，并且允许所述第一差速器壳体部分(150)和所述第二差速器壳体部分(152)沿着相反方向彼此独立旋转。
5.根据权利要求1所述的AWD车辆(10、42)，其中所述第一车轮传动系(37)包括第一车轮驱动轴(38)，且所述第二车轮传动系(39)包括第二车轮驱动轴(40)，所述AWD车辆(10、42)包括：
分动箱(36)，包括：
第一动力传送轴(160)，其具有连接至所述变速器输出轴(35)的第一端和连接至所述第二车轮驱动轴(40)的第二端；
第二动力传送轴(162)，其具有连接至所述第一车轮驱动轴(38)的第一端，以及
驱动机构(164)，其将所述第一动力传送轴(160)可操作地连接至所述第二动力传送轴(162)使得所述第一动力传送轴(160)的旋转引起所述第二动力传送轴(162)的旋转，其中所述第一动力传送轴(160)和所述驱动机构(164)通过所述多模离合器(48)连接，且当所述多模离合器(48)处于所述第一模式中时，所述多模离合器(48)使所述第一动力传送轴(160)和所述驱动机构(164)沿着两个方向一起旋转，当所述多模离合器(48)处于所述第二模式中时，所述多模离合器(48)允许所述第一动力传送轴(160)和所述驱动机构(164)沿着两个方向彼此独立地旋转，以及当所述多模离合器(48)处于所述第三模式中时，所述多模离合器(48)使所述第一动力传送轴(160)和所述驱动机构(164)沿着一个方向一起旋转，并且允许所述第一动力传送轴(160)和所述驱动机构(164)沿着相反方向彼此独立旋转。
6.根据权利要求5所述的AWD车辆(10、42)，其中所述分动箱(36)包括连接至所述第一动力传送轴(160)和所述驱动机构(164)中的一个的摩擦离合器(172)，且其中所述摩擦离合器(172)以及所述第一动力传送轴(160)和所述驱动机构(164)中的另一个通过所述多模离合器(48)连接。
7.根据权利要求5所述的AWD车辆(10、42)，其中所述多模离合器(48)具有第四模式，其中当所述变速器轴(35)沿着所述多模离合器(48)以所述第三模式传输转矩的相反方向旋转时，所述多模离合器(48)将转矩从所述动力源(32)传输至所述第一组从动轮(12、14)，并且所述变速器轴(35)沿着所述另一个方向旋转时不从所述动力源(32)传输转矩。
8.根据权利要求1所述的AWD车辆(10、42)，其中多模离合器致动器(124、126)，其可操作地连接至所述多模离合器(48)并且配置成选择性地将所述多模离合器(48)放置在所述第一模式、所述第二模式和所述第三模式中；以及控制器(100)，其可操作地连接至所述多模离合器致动器(124、126)，所述控制器(100)配置成将离合器模式控制信号传输至所述多模离合器致动器(124、126)，以使所述多模离合器致动器(124、126)将多模离合器(48)放置在所述第一模式、所述第二模式和所述第三模式中。
9.根据权利要求8所述的AWD车辆(10、42)，其中多个传感器(116、118)可操作地连接至所述控制器(100)，所述多个传感器(116、118)感测所述AWD车辆(10、42)的多个操作参数并且将包含所述多个操作参数的值的传感器信号传输至所述控制器(100)，其中所述控制器(100)配置成将离合器模式控制信号传输至所述多模离合器致动器(124、126)以将所述多模离合器(48)放置在所述第一模式、所述第二模式和所述第三模式中。
10.一种用于全轮驱动(AWD)车辆(10、42)的差速器(20)，所述AWD车辆具有第一从动轮(12)，其安装在第一半轴(16)上；和第二从动轮(14)，其安装在第二半轴(18)上；以及车轮驱动轴(38)，其可操作地连接至从所述AWD车辆(10、42)的动力源(32)接收动力的变速器(34)的变速器输出轴(35)，所述差速器(20)包括：
小齿轮(132)，其可操作地连接至所述车轮驱动轴(38)；
第一侧齿轮(144)，其可操作地连接至所述第一半轴(16)；
第二侧齿轮(146)，其可操作地连接至所述第二半轴(18)；
环形齿轮(130)，其与所述小齿轮(132)啮合；
第一星形齿轮(140)和第二星形齿轮(142)，其与所述第一侧齿轮(144)和所述第二侧齿轮(146)啮合；
差速器壳体(134)，其连接至所述环形齿轮(130)并且安装有所述第一星形齿轮(140)和所述第二星形齿轮(142)；以及
多模离合器(48)，其允许所述差速器(20)选择性地将动力从所述动力源(32)传输至所述第一从动轮(16)和所述第二从动轮(18)，其中所述多模离合器(48)具有：第一模式，其中当所述车轮驱动轴(38)沿着任一个方向旋转时，所述多模离合器(48)将转矩从所述车轮驱动轴(38)传输至所述第一从动轮(16)和所述第二从动轮(18)，第二模式，其中当所述车轮驱动轴(38)沿着任一个方向旋转时，所述多模离合器(48)不将转矩从所述车轮驱动轴(38)传输至所述第一从动轮(16)和所述第二从动轮(18)，以及第三模式，其中当所述车轮驱动轴(38)沿着一个方向旋转时，所述多模离合器(48)将转矩从所述车轮驱动轴(38)传输至所述第一从动轮(16)和所述第二从动轮(18)，并且当所述车轮驱动轴(38)沿着另一方向旋转时，不将转矩从所述车轮驱动轴(38)传输至所述第一从动轮(16)和所述第二从动轮(18)。
11.根据权利要求10所述的差速器(20)，其中所述多模离合器(48)将所述第一半轴(16)可操作地连接至所述第一侧齿轮(144)并且将所述第二半轴(18)可操作地连接至所述第二侧齿轮(146)，且其中当所述多模离合器(48)处于所述第一模式中时，所述多模离合器(48)使所述第一和第二半轴(16、18)以及所述第一和第二侧齿轮(144、146)沿着两个方向一起旋转，当所述多模离合器(48)处于所述第二模式中时，所述多模离合器(48)允许所述第一和第二半轴(16、18)以及所述第一和第二侧齿轮(144、146)沿着两个方向彼此独立旋转，且当所述多模离合器(48)处于所述第三模式中时，所述多模离合器(48)使所述第一和第二半轴(16、18)以及所述第一和第二侧齿轮(144、146)沿着一个方向一起旋转，并且允许所述第一和第二半轴(16、18)以及所述第一和第二侧齿轮(144、146)沿着相反方向彼此独立旋转。
12.根据权利要求10所述的差速器(20)，其中所述多模离合器(48)将所述小齿轮(132)可操作地连接至所述车轮驱动轴(38)，且其中当所述多模离合器(48)处于所述第一模式中时，所述多模离合器(48)使所述小齿轮(132)和所述车轮驱动轴(38)沿着两个方向一起旋转，当所述多模离合器(48)处于所述第二模式中时，所述多模离合器(48)允许所述小齿轮(132)和所述车轮驱动轴(38)沿着两个方向彼此独立旋转，且当所述多模离合器(48)处于所述第三模式中时，所述多模离合器(48)使所述小齿轮(132)和所述车轮驱动轴(38)沿着一个方向一起旋转，并且允许所述小齿轮(132)和所述车轮驱动轴(38)沿着相反方向彼此独立旋转。
13.根据权利要求10所述的差速器(20)，其中所述差速器壳体(134)包括：
第一差速器壳体部分(150)，其连接至所述环形齿轮(130)；以及
第二差速器壳体部分(152)，其上安装有所述第一和第二星形齿轮(140、142)，其中所述第一差速器壳体部分(150)和所述第二差速器壳体部分(152)通过所述多模离合器(48)连接，且当所述多模离合器(48)处于所述第一模式中时，所述多模离合器(48)使所述第一差速器壳体部分(150)和所述第二差速器壳体部分(152)沿着两个方向一起旋转，当所述多模离合器(48)处于所述第二模式中时，所述多模离合器(48)允许所述第一差速器壳体部分(150)和所述第二差速器壳体部分(152)沿着两个方向彼此独立地旋转，以及当所述多模离合器(48)处于所述第三模式中时，所述多模离合器(48)使所述第一差速器壳体部分(150)和所述第二差速器壳体部分(152)沿着一个方向一起旋转，并且允许所述第一差速器壳体部分(150)和所述第二差速器壳体部分(152)沿着相反方向彼此独立旋转。
14.根据权利要求10所述的差速器(20)，其中所述AWD车辆(10、42)包括控制器100，所述差速器(20)包括多模离合器致动器(124、126)，其可操作地连接至所述多模离合器(48)和所述控制器(100)，并且配置成选择性地将所述多模离合器(100)放置在所述第一模式、所述第二模式和所述第三模式中，其中所述多模离合器致动器(124、126)从所述控制器(100)接收离合器模式控制信号，并且响应于所述多模离合器控制信号而使所述多模离合器(48)在所述第一模式、所述第二模式和所述第三模式之间移动。
15.根据权利要求10所述的差速器(20)，其中所述多模离合器(48)包括：
内部从动轮毂(50)；
外部壳体(52)，其可操作地连接至所述内部从动轮毂(50)使得所述外部壳体(52)可独立于所述内部从动轮毂(50)旋转；以及
致动器凸轮(60)，其可操作地连接在所述内部从动轮毂(50)与所述外部壳体(52)之间，并且具有：第一凸轮位置，其将所述多模离合器(48)放置在所述第一模式中并使所述内部从动轮毂(50)和所述外部壳体(52)沿着两个方向一起旋转；第二凸轮位置，其将所述多模离合器(48)放置在所述第二模式中并允许所述内部从动轮毂(50)和所述外部壳体(52)沿着两个方向彼此独立旋转；以及第三凸轮位置，其将所述多模离合器(48)放置在所述第三模式中并使所述内部从动轮毂(50)和所述外部壳体(52)沿着一个方向一起旋转，并允许所述内部从动轮毂(50)和所述外部壳体(52)沿着相反方向彼此独立旋转。
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