CN111043273A - 差速器及其控制方法、具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆技术领域，具体涉及一种差速器及其控制方法、具有其的车辆。差速器包括：动力输入齿轮；差速器壳，所述动力输入齿轮连接在所述差速器壳的外侧，所述差速器壳与所述动力输入齿轮同轴转动；两个行星齿轮，所述两个行星齿轮连接在所述差速器壳的内侧；两个侧齿轮，所述两个行星齿轮位于所述两个侧齿轮之间，所述两个侧齿轮均与所述两个行星齿轮啮合，所述两个侧齿轮与所述动力输入齿轮同轴设置；两个半轴，所述两个侧齿轮分别连接在所述两个半轴上，所述两个半轴均以相对所述差速器壳可转动地方式穿设于所述差速器壳；液压锁止装置，所述液压锁止装置设置在所述两个半轴上。

Description

差速器及其控制方法、具有其的车辆

技术领域

本发明属于车辆技术领域，具体涉及一种差速器及其控制方法、具有其的车辆。

背景技术

差速器主要用于使车辆的左右驱动轮以不同的速度转动。当车辆转弯行驶或在不平坦的路面上行驶时，差速器使左右驱动轮以不同的角速度滚动，以保证两侧驱动轮与地面间做纯滚动，从而避免汽车轮胎的加剧磨损、汽车动力消耗的增加以及转向和制动性能的恶化。

现有的差速器上通常设有锁止装置，锁止装置用于锁定差速器的左右半轴使左右半轴同轴转动，当车辆一侧的驱动轮滑转时，将大部分转矩传递给另一侧的驱动轮，以充分利用该侧的驱动轮的附着力而产生足够的驱动力，使车辆能够继续行驶。

现有的锁止装置大多将车辆的左右驱动轮纯刚性连接，当两驱动轮有相对位移存在时，会在差速器内引起附加载荷，从而缩短差速器的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有差速器使用寿命短的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明第一方面提出了一种差速器，差速器包括：

动力输入齿轮；

差速器壳，所述动力输入齿轮连接在所述差速器壳的外侧，所述差速器壳与所述动力输入齿轮同轴转动；

两个行星齿轮，所述两个行星齿轮连接在所述差速器壳的内侧；

两个侧齿轮，所述两个行星齿轮均与所述两个侧齿轮啮合且均位于所述两个侧齿轮之间，所述两个侧齿轮与所述动力输入齿轮同轴设置；

两个半轴，所述两个侧齿轮分别连接在所述两个半轴上，所述两个半轴均以相对所述差速器壳可转动地方式穿设于所述差速器壳；

液压锁止装置，所述液压锁止装置设置在所述两个半轴上；

根据本发明实施例的差速器，通过在差速器的两个半轴上设置液压锁止装置，从而使两个半轴通过液压锁止装置进行连接，液压锁止装置具有一定缓冲作用，以避免两个半轴之间纯刚性连接导致的差速器内部引起附加载荷，从而延长差速器的使用寿命。

另外，根据本发明实施例的差速器，还可以具有如下的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述液压锁止装置包括：

缸体，所述缸体连接在其中一个所述半轴上；

柱塞，所述柱塞至少为两个，所述柱塞设置在所述缸体中，所述柱塞用于在所述缸体中作往复运动；

斜盘，所述斜盘连接在另一个半轴上，所述斜盘能够与所述柱塞相抵且与所述柱塞一同转动。

在本发明的一些实施例中，所述液压锁止装置还包括：

柱塞安装孔，所述柱塞孔的数量与所述柱塞的数量相对应，所述柱塞安装孔开设在所述缸体上，所述柱塞安装在所述柱塞安装孔内，所述柱塞能够沿着所述柱塞安装孔作往复运动；

液压油道，所述液压油道设置在所述一个半轴与所述缸体中，所述液压油道的一端与所述柱塞安装孔连通，所述液压油道的另一端设有油道入口。

在本发明的一些实施例中，所述液压油道包括主油道和多个分油道，所述主油道的一端分别与多个所述分油道连通，所述主油道的另一端与所述油道入口连通，所述分油道连接所述柱塞安装孔。

在本发明的一些实施例中，所述液压锁止装置还包括电磁阀，所述电磁阀设置在所述分油道上。

在本发明的一些实施例中，还包括手动电磁阀开关，所述手动电磁阀开关与所述电磁阀连接，所述手动电磁阀开关用于手动开启或关闭所述电磁阀。

在本发明的一些实施例中，差速器还包括控制器，所述控制器与所述液压锁止装置电连接，所述控制器用于控制所述液压锁止式装置的开启和关闭。

本发明第二方面提出了一种差速器的控制方法，所述差速器的控制方法是根据上述实施例中任一项所述的差速器来实施的，所述差速器的控制方法包括以下步骤：

获取车速和驱动轮的转速；

根据车速和转速计算出驱动轮滑转率；

若驱动轮的滑转率大于90％则控制所述液压锁止装置对两个所述半轴进行锁止，若驱动轮的滑转率小于或等于90％则控制所述液压锁止装置处于非锁止状态。

本发明实施例的差速器的控制方法，通过控制器检测车辆任一侧驱动轮的转动n和车速v，通过

计算出滑转率s，当滑转率s大于90％时，控制器控制电磁阀关闭，使第一半轴与第二半轴锁止，从而实现两侧驱动轮的液压锁止，当滑转率s小于或等于90％时，控制器控制电磁阀开启，使第一半轴与第二半轴解除锁止，实现差速器的差速功能。液压锁止装置具有一定缓冲作用，以避免第一半轴和第二半轴之间纯刚性连接导致的差速器内部引起附加载荷，从而延长差速器的使用寿命。

本发明第三方面提出了一种车辆，包括根据上述实施例中任一项所述的差速器。

根据本发明实施例的车辆，通过在差速器的两个半轴上设置液压锁止装置，从而使两个半轴通过液压锁止装置进行连接，液压锁止装置具有一定缓冲作用，以避免两个半轴之间纯刚性连接导致的差速器内部引起附加载荷，从而延长差速器的使用寿命。此外，液压锁止装置的工作噪音小，提高整车的舒适性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明一个实施例的差速器的整体结构示意图；

图2为本发明另一个实施例的差速器的整体结构示意图；

图3为差速器的控制方法流程图。

附图中各标记表示如下：

10：动力输入齿轮；

20：差速器壳；

30：行星齿轮；

40：侧齿轮；

50：第一半轴、51：第二半轴；

60：液压锁止装置、61：缸体、62：柱塞、63：斜盘、64：柱塞安装孔、65：液压油道、651：主油道、652：分油道、66：油道入口、67：电磁阀。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，本发明第一方面的实施例提出了一种差速器，差速器包括：动力输入齿轮10、差速器壳20、两个行星齿轮30、两个侧齿轮40、第一半轴50、第二半轴51和液压锁止装置60，具体地，动力输入齿轮10连接在差速器壳20的外侧，差速器壳20与动力输入齿轮10同轴转动，两个行星齿轮30连接在差速器壳20的内侧，两个行星齿轮30、位于两个侧齿轮40之间，两个侧齿轮40均与两个行星齿轮30啮合，两个侧齿轮40与动力输入齿轮10同轴设置，两个侧齿轮40分别连接在第一半轴50和第二半轴51上，第一半轴50和第二半轴51均以相对差速器壳20可转动地方式穿设于差速器壳20，液压锁止装置60设置在两个半轴50上。

根据本发明实施例的差速器，通过在差速器的第一半轴50和第二半轴51上设置液压锁止装置60，从而使第一半轴50和第二半轴51通过液压锁止装置60进行连接，液压锁止装置60具有一定缓冲作用，以避免第一半轴50和第二半轴51之间纯刚性连接导致的差速器内部引起附加载荷，从而延长差速器的使用寿命。

具体地，图1所示为轮间差速器的示意图，其中行星齿轮30的轴线与动力输入齿轮20的轴线垂直。

在本发明的另一些实施例中，如图2所示，液压锁止装置60也可以用在轴间差速器上。其中，行星齿轮30的轴线与动力输入齿轮20的轴线平行，侧齿轮分别为差速器后驱动桥动力输出齿轮和差速器前驱动桥动力输出齿轮，第一半轴50为后驱动桥传动轴、第二半轴51为前驱动桥传动轴。另外，本实施例中的行星齿轮为4个。

在本发明的一些实施例中，液压锁止装置60包括：缸体61、两个柱塞62和斜盘63，具体地，缸体61连接在第一半轴50上，斜盘63连接在第二半轴51上，两个柱塞62间隔设置在缸体61中，两个柱塞62用于在缸体61中作往复运动，斜盘63能够与两个柱塞62相抵且与两个柱塞62一同转动。具体地，开启电磁阀67时，柱塞62能够相对缸体61作往复运动，当第一半轴50与第二半轴51的速度不同时，斜盘63与柱塞62相对转动，此时柱塞62随着斜盘63的高低起伏作往复运动，从而实现差速器的差速功能。当关闭电磁阀67时，柱塞62不能相对缸体61作往复运动，当第一半轴50与第二半轴51的速度不同时，柱塞62与斜盘63作轻微的相对转动后，使柱塞62抵在斜盘63上，此时，柱塞62与斜盘63不再相对转动，柱塞62与斜盘63一同转动，从而实现第一半轴50与第二半轴51的连接。

进一步地，液压锁止装置60还包括两个柱塞安装孔64和液压油道65，两个柱塞安装孔64间隔开设在缸体61上，两个柱塞62分别安装在两个柱塞安装孔64内，两个柱塞62分别沿着两个柱塞安装孔64作往复运动，液压油道65设置在第一半轴50与缸体61中，液压油道65的一端与两个柱塞安装孔64连通，液压油道65的另一端设有油道入口66，液压油道65将液压油箱内的液压油运送到两个柱塞安装孔64中，以推动柱塞62作往复运动。

进一步地，液压油道65包括主油道651和两个分油道652，主油道651的一端连通两个分油道652，主油道651的另一端与油道入口66连通，两个分油道652分别连接两个柱塞安装孔64，在两个分油道652上分别设有电磁阀67，当电磁阀67开启时，柱塞安装孔64与主油道651连通，液压油在柱塞安装孔64与液压油箱之间流动，若斜盘63与柱塞62转速不同步，柱塞62随斜盘63的不同位置斜度而作往复运动，从而无法实现斜盘63与柱塞62之间的锁止功能；当电磁阀67关闭时，液压油在柱塞安装孔64内形成封闭的腔体，液压油无法在柱塞安装孔64与液压油箱之间流动，液压油的压缩性较小，此时，若斜盘63与柱塞62的转速不同，斜盘63与柱塞62发生轻微的相对转动，使柱塞62抵在斜盘63上，柱塞62与斜盘63不再相对转动，而是同轴转动，从而实现第一半轴50与第二半轴51的锁止功能。打开电磁阀67后，液压油可以在柱塞安装孔64与液压油道65内流动，从而使柱塞62可以作往复运动，以解除锁止功能。

在本发明的另一些实施例中，柱塞62的数量也可以为4个，6个、8个或者更多个，相应地，柱塞安装孔64的数量与分油道652的数量分别与柱塞62的数量相同，也分别为4个、6个、8个或者更多个，多个柱塞62的设置使柱塞62的直径更小，液压油更容易推动柱塞62，从而保证系统的稳定性。

在本发明的一些实施例中，差速器还包括控制器，控制器与液压锁止装置60的电磁阀67电连接，当控制器获取到某一侧的驱动轮的滑转率大于90％时，控制器关闭电磁阀67实现第一半轴50与第二半轴51的锁止，当控制器获取到两侧的驱动轮的滑转率均小于或等于90％时，控制器开启电磁阀67,以使第一半轴50与第二半轴51解锁。控制器根据获取的到信息自动开启或关闭电磁阀67，相比人工开启或关闭电磁阀67速度更快，稳定性更高。

在本发明的一些实施例中，液压锁止装置60还包括手动电磁阀开关(图中未示出)，手动电磁阀开关与电磁阀67连接，手动电磁阀开关为手动开关，以防止控制器发生故障时，不能开关电磁阀67的情况，保证液压锁止装置60的正常运行。

本发明第二方面提出了一种差速器的控制方法，所述差速器的控制方法是根据上述实施例中任一项所述的差速器来实施的，所述差速器的控制方法包括以下步骤：

步骤101：获取车速和驱动轮的转速；

步骤102：根据车速和转速计算出驱动轮滑转率；

步骤103：若驱动轮的滑转率大于90％则关闭电磁阀，若驱动轮的滑转率小于或等于90％则开启电磁阀。

本发明实施例的差速器的控制方法，控制器检测车辆任一侧驱动轮的转动n和车速v，通过

计算出滑转率s，当滑转率s大于90％时，控制液压锁止装置60对两个半轴进行锁止，即控制器控制电磁阀67关闭，使第一半轴50与第二半轴51锁止，从而实现两侧驱动轮的液压锁止，当滑转率s小于或等于90％时，控制器控制液压锁止装置60处于非锁止状态，即控制器控制电磁阀67开启，使第一半轴50与第二半轴51解除锁止，实现差速器的差速功能。液压锁止装置60具有一定缓冲作用，以避免第一半轴50和第二半轴51之间纯刚性连接导致的差速器内部引起附加载荷，从而延长差速器的使用寿命。

本发明第三方面提出了一种车辆，包括根据上述实施例中任一项所述的差速器。

根据本发明实施例的车辆，通过在差速器的第一半轴50和第二半轴51上设置液压锁止装置60，从而使第一半轴50和第二半轴51通过液压锁止装置60进行连接，液压锁止装置60具有一定缓冲作用，以避免第一半轴50和第二半轴51之间纯刚性连接导致的差速器内部引起附加载荷，从而延长差速器的使用寿命。此外，液压锁止装置的工作噪音小，提高整车的舒适性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种差速器，其特征在于，包括：

动力输入齿轮；

差速器壳，所述动力输入齿轮连接在所述差速器壳的外侧，所述差速器壳与所述动力输入齿轮同轴转动；

两个行星齿轮，所述两个行星齿轮连接在所述差速器壳的内侧；

两个侧齿轮，所述两个行星齿轮均与所述两个侧齿轮啮合且均位于所述两个侧齿轮之间，所述两个侧齿轮与所述动力输入齿轮同轴设置；

两个半轴，所述两个侧齿轮分别连接在所述两个半轴上，所述两个半轴均以相对所述差速器壳可转动地方式穿设于所述差速器壳；

液压锁止装置，所述液压锁止装置设置在所述两个半轴上。

2.根据权利要求1所述的差速器，其特征在于，所述液压锁止装置包括：

缸体，所述缸体连接在其中一个半轴上；

柱塞，所述柱塞至少为两个，所述柱塞设置在所述缸体中，所述柱塞用于在所述缸体中作往复运动；

斜盘，所述斜盘连接在另一个半轴上，所述斜盘能够与所述柱塞相抵且与所述柱塞一同转动。

3.根据权利要求2所述的差速器，其特征在于，所述液压锁止装置还包括：

柱塞安装孔，所述柱塞孔的数量与所述柱塞的数量相对应，所述柱塞安装孔开设在所述缸体上，所述柱塞安装在所述柱塞安装孔内，所述柱塞能够沿着所述柱塞安装孔作往复运动；

液压油道，所述液压油道设置在所述一个半轴与所述缸体中，所述液压油道的一端与所述柱塞安装孔连通，所述液压油道的另一端设有油道入口。

4.根据权利要求3所述的差速器，其特征在于，所述液压油道包括主油道和多个分油道，所述主油道的一端分别与多个所述分油道连通，所述主油道的另一端与所述油道入口连通，所述分油道连接所述柱塞安装孔。

5.根据权利要求4所述的差速器，其特征在于，所述液压锁止装置还包括电磁阀，所述电磁阀设置在所述分油道上。

6.根据权利要求5所述的差速器，其特征在于，还包括手动电磁阀开关，所述手动电磁阀开关与所述电磁阀连接，所述手动电磁阀开关用于手动开启或关闭所述电磁阀。

7.根据权利要求1所述的差速器，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述液压锁止装置电连接，所述控制器用于控制所述液压锁止式装置的开启和关闭。

8.一种差速器的控制方法，其特征在于，所述差速器的控制方法是根据权利要求1至7中任一项所述的差速器来实施的，所述差速器的控制方法包括以下步骤：

获取车速和驱动轮的转速；

根据车速和转速计算出驱动轮滑转率；

若驱动轮的滑转率大于90％则控制所述液压锁止装置对两个所述半轴进行锁止，若驱动轮的滑转率小于或等于90％则控制所述液压锁止装置处于非锁止状态。

9.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1至7中任一项所述的差速器。

Images