CN112797135A - 差速器系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种差速器系统及车辆,差速器系统包括:差速器,差速器包括差速器壳体、行星齿轮组件和半轴齿轮组件,行星齿轮组件包括设于差速器壳体相对两侧的两个行星齿轮,半轴齿轮组件包括相对设置于两个行星齿轮之间的第一半轴齿轮和第二半轴齿轮;第一车轮组件和第二车轮组件,第一半轴齿轮和第二半轴齿轮分别向第一车轮组件和第二车轮组件传输旋转动力;制动机构,根据第一车轮组件和第二车轮组件的当前行驶状况制动两个行星齿轮中的至少一者,以降低第一车轮组件和第二车轮组件中转速较快一者的扭矩,增大第一车轮组件和第二车轮组件中转速较低一者的扭矩,解决车辆两侧车轮因为附着系数不同引起打滑及过度转向等问题,提高车辆驾驶性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,特别是涉及差速器系统及车辆。
背景技术
电动汽车具有零排放、低噪音、出行成本低等优势,越来越受到消费者的欢迎,成为未来汽车发展的主要方向。高性能和长续航里程一直是电动汽车的主要评价标准,但是随着电动汽车技术的发展,操控性能也越来越受到消费者的关注,例如在转向过弯,山地越野及坏路和冰雪路面行驶等路况下良好的操纵性能,可以提高驾乘体验。
电驱动系统是电动汽车的核心零部件,直接影响整车的各项性能。当前主要有分布式驱动系统和三合一电驱动系统两种:
分布式电驱动系统主要是用独立的电机(轮边电机/轮毂电机)作为动力源直接驱动车轮,该技术方案可以根据汽车的运动状态来实时分配电机力矩,可产生左右车轮不同的转速及整车需要的横摆力矩。但是,由于分布式系统增加了簧下质量,电子差速控制复杂,同时失效带来的安全等系列问题,离真正产业化还有一段距离;三合一电驱动系统是当前大规模应用电动汽车产品,结构紧凑,技术成熟。但是,动力由差速器无法实现扭矩左右轮分配(torque vectoring功能),因此驱动能力,操控性能以及行驶能力相对差。
也就是说,三合一电驱动系统就无法实现扭矩分配,驱动能力及操控性能较差,分布式电驱动系统为左右车轮分别配备不同的相互独立的轮毂电机,以通过电子差速控制来为左右车轮分配扭矩,但是电子差速技术还不成熟,无法有效实际地提高车辆操控性能。因此,传统电动汽车的驱动方式无法有效地对左右车轮进行扭矩分配。
发明内容
基于此,有必要针对传统电动汽车的驱动方式无法有效地对左右车轮进行扭矩分配问题,提供一种差速器系统及车辆。
一种差速器系统,所述差速器系统包括:
差速器,所述差速器包括差速器壳体、行星齿轮组件和半轴齿轮组件;所述行星齿轮组件包括设于所述差速器壳体相对两侧的两个行星齿轮,两个所述行星齿轮能够绕第一轴线自转;所述半轴齿轮组件包括相对设置于两个所述行星齿轮之间的第一半轴齿轮和第二半轴齿轮,所述第一半轴齿轮及所述第二半轴齿轮均与两个所述行星齿轮啮合,并能够绕与所述第一轴线相交的第二轴线转动;
第一车轮组件和第二车轮组件,所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮分别向所述第一车轮组件和所述第二车轮组件传输旋转动力;以及
制动机构,所述制动机构根据所述第一车轮组件和所述第二车轮组件的当前行驶状况制动两个所述行星齿轮中的至少一者,并改变所述第一车轮组件和所述第二车轮组件的扭矩。
上述差速器系统装配于车辆上,当车辆过度转弯或者地面左右两侧的附着力不同时,第一车轮组件和第二车轮组件的转速不同,第二车轮组件和第二车轮组件中转速较快的一者与地面之间产生的阻力较小。此时,通过制动行星齿轮,可对第一车轮组件和第二车轮组件中转速较快的一者施加制动力矩,第一车轮组件和第二车轮组件中转速较快的一者的总力矩降低,同行被制动的星齿轮对第一车轮组件中转速较慢的一者施加正向力矩,使第一车轮组件和第二车轮组件中转速较低一者的总力矩增大,增大第一车轮组件和第二车轮组件中与地面阻力较大一者的力矩,提高车辆的抓地行驶能力,纠正过度转向的情况,或者防止车辆因为某一侧车轮打滑而影响行驶性能。
这样,在差速器系统中配备制动机构,通过向行星齿轮主动施加制动力矩,来调节车辆两侧车轮的力矩,将转速较快车轮的部分扭矩转移给转速较慢的车轮,增大与地面阻力较大车轮的扭矩,提高车辆抓地能力,解决车辆两侧车轮因为附着系数不同引起打滑及过度转向等问题,提高车辆驾驶性能。
在其中一个实施例中,所述制动机构包括第一制动组件,所述第一制动组件包括第一制动装置、第一传动齿轮及第二传动齿轮,所述第一传动齿轮与两个所述行星齿轮中的任意一者同轴连接,所述第一传动齿轮及所述行星齿轮可绕连接所述第一半轴齿轮与所述第二半轴齿轮的旋转轴线同步公转,所述第二传动齿轮与所述第一传动齿轮啮合传动,所述第一制动装置用于制动所述第二传动齿轮。
在其中一个实施例中,所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮均为锥形齿轮,所述第二传动齿轮套设于所述第一车轮组件上,且所述第二传动齿轮与所述第一车轮组件可相对转动。
在其中一个实施例中,所述第一车轮组件包括第一传动轴和第一车轮,所述第一半轴齿轮和所述第一车轮分别连接于所述第一传动轴的相对两端,所述第二传动齿轮可转动地套设于所述第一传动轴上,并位于所述第一车轮与所述第一半轴齿轮之间。
在其中一个实施例中,所述制动机构还包括第二制动组件,所述第二制动组件包括第二制动装置、第三传动齿轮和第四传动齿轮,所述第三传动齿轮与两个所述行星齿轮中未与所述第一传动齿轮连接的一者同轴连接,所述第三传动齿轮及所述行星齿轮可绕所述旋转轴线同步公转,所述第四传动齿轮与所述第三传动齿轮啮合传动,所述第二制动装置用于制动所述第四传动齿轮。
在其中一个实施例中,所述第三传动齿轮和所述第四传动齿轮均为锥形齿轮,所述第四传动齿轮套设于所述第二车轮组件上,且所述第四传动齿轮与所述第二车轮组件可相对转动。
在其中一个实施例中,所述第二车轮组件包括第二传动轴和第二车轮,所述第二半轴齿轮和所述第二车轮分别连接于所述第二传动轴的相对两端,所述第四传动齿轮可转动地套设于所述第二传动轴上,并位于所述第二半轴齿轮和所述第二车轮之间。
在其中一个实施例中,所述第一传动齿轮与所述第四传动齿轮啮合传动,所述第二传动齿轮与所述第三传动齿轮啮合传动。
在其中一个实施例中,所述第一传动齿轮与所述第四传动齿轮分离;和/或
所述第二传动齿轮与所述第三传动齿轮分离。
一种车辆,包括上述差速器系统。
附图说明
图1为本发明一实施例中差速器系统的示意图;
图2为本发明另一实施例中差速器系统的示意图。
100、差速器系统;10、驱动机构;30、差速器;31、差速器壳体;33、行星齿轮;35、第一半轴齿轮;36、第二半轴齿轮;50、第一车轮组件;52、第一传动轴;54、第一车轮;70、第二车轮组件;72、第二传动轴;74、第二车轮;90、制动机构;92、第一制动组件;93、第一制动装置;94、第一传动齿轮;95、第二传动齿轮;96、第二制动组件;97、第二制动装置;98、第三传动齿轮;99、第四传动齿轮。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
参阅图1,本发明一实施例中,提供一种差速器系统100,包括差速器30、第一车轮组件50和第二车轮组件70。差速器30连接在第一车轮组件50和第二车轮组件70之间,并在驱动机构10的驱动下绕第一车轮组件50与第二车轮组件70之间的连线旋转,从而带动第一车轮组件50和第二车轮组件70旋转,进而驱动车辆行驶。同时,在车辆行驶过程中,若进行车辆转弯等行驶动作时,第一车轮组件50和第二车轮组件70受到的阻力不同会以不同的速度旋转,位于第一车轮组件50和第二车轮组件70之间的差速器30平衡第一车轮组件50和第二车轮组件70不同速旋转产生的阻力差,使车辆实现差速行驶。
差速器30包括差速器壳体31、行星齿轮组件和半轴齿轮组件,行星齿轮组件包括设于差速器壳体31相对两侧的两个行星齿轮33,两个行星齿轮33能够绕第一轴线自转;半轴齿轮组件包括相对设置于两个行星齿轮33之间的第一半轴齿轮35和第二半轴齿轮36,第一半轴齿轮35和第二半轴齿轮36均与两个行星齿轮33啮合,并能够绕与第一轴线相交的第二轴线转动;第一半轴齿轮35和第二半轴齿轮36分别向第一车轮组件50和第二车轮组件70传输旋转动力。车辆行进过程中,驱动差速器壳体31绕第一半轴齿轮35和第二半轴齿轮36的连线(第二轴线)旋转,进而带动设于差速器壳体31上的两个行星齿轮33绕第二轴线公转,同时被两个行星齿轮33啮合夹持的第一半轴齿轮35和第二半轴齿轮36绕自身轴向(第二轴线)转动,进而驱动第一车轮组件50和第二车轮组件70旋转。
另外,当车辆行进过程中进行转弯,或者路面左右两侧附着力不同时,第一车轮组件50和第二车轮组件70受到的阻力不同会以不同的速度旋转,进而带动第一半轴齿轮35和第二半轴齿轮36以不同速度旋转,被夹持于第一半轴齿轮35和第二半轴齿轮36之间的行星齿轮33在第一半轴齿轮35和第二半轴齿轮36中转速较快一者的驱动而绕第一轴线自转,吸收第一车轮组件50与第二车轮组件70之间的阻力差,允许第一车轮组件50和第二车轮组件70差速旋转。可选地,第一轴线与第二轴线垂直。
差速器系统100还包括驱动机构10,驱动机构10施加带动差速器30绕第二轴线旋转的驱动力,以通过驱动机构10带动差速器30旋转,进而带动分别与第一半轴齿轮35和第二半轴齿轮36连接的第一车轮组件50和第二车轮组件70旋转。驱动机构10包括驱动电机和驱动齿轮组件,驱动齿轮组件传动连接于驱动电机与差速器30外壳之间,驱动电机工作时通过驱动齿轮组件带动差速器30外壳旋转,进而带动整个差速器30及第一车轮组件50和第二车轮组件70旋转。
差速器系统100还包括制动机构90,制动机构90根据第一车轮组件50和第二车轮组件70的当前行驶状况制动两个行星齿轮33中的至少一者,便可降低第一车轮组件50和第二车轮组件70中转速较快一者的扭矩,且增大第一车轮组件50和第二车轮组件70中转速较低一者的扭矩,改变第一车轮组件50和第二车轮组件70的扭矩。当车辆过度转弯或者地面左右两侧的附着力不同时,第一车轮组件50和第二车轮组件70的转速不同,第二车轮组件70和第二车轮组件70中转速较快的一者与地面之间产生的阻力较小。此时,通过制动行星齿轮33,对第一车轮组件50和第二车轮组件70中转速较快的一者施加制动力矩,第一车轮组件50和第二车轮组件70中转速较快的一者的总力矩降低,同行被制动的星齿轮对第一车轮组件50中转速较慢的一者施加正向力矩,使第一车轮组件50和第二车轮组件70中转速较低一者的总力矩增大,增大第一车轮组件50和第二车轮组件70中与地面阻力较大一者的力矩,提高车辆的抓地行驶能力,纠正过度转向的情况,或者防止车辆因为某一侧车轮打滑而影响行驶性能。
这样,在差速器系统100中配备制动机构90,通过向行星齿轮33主动施加制动力矩,来改变车辆两侧车轮的力矩,将转速较快车轮的部分扭矩转移给转速较慢的车轮,增大与地面阻力较大车轮的扭矩,提高车辆抓地能力,解决车辆两侧车轮因为附着系数不同引起打滑及过度转向等问题,提高车辆驾驶性能。
一些实施例中,制动机构90包括第一制动组件92,第一制动组件92包括第一制动装置93、第一传动齿轮94及第二传动齿轮95,第一传动齿轮94与两个行星齿轮33中的任意一者同轴连接,第一传动齿轮94及行星齿轮33可绕连接第一半轴齿轮35和第二半轴齿轮36的旋转轴线同步公转,第二传动齿轮95与第一传动齿轮94啮合传动,第一制动装置93用于制动第二传动齿轮95。第一传动齿轮94与两个行星齿轮33中的任意一者同轴连接,当驱动机构10驱动差速器壳体31绕旋转轴线转动时,带动行星齿轮33及第一传动齿轮94绕旋转轴线公转,公转的第一传动齿轮94便会带动与其啮合的第二传动齿轮95自转。
另外,当第一车轮组件50和第二车轮组件70的转速不同时,公转的行星齿轮33及第一传动齿轮94还会同步自转,此时若启动第一制动装置93对第二传动齿轮95施加一定的制动力,第二传动齿轮95的自转会受到一定的阻碍,第二传动齿轮95会阻碍第一传动齿轮94运动,进而与第一传动齿轮94同轴设置的行星齿轮33受到一定的制动力,会对第一车轮组件50和第二车轮组件70中转速较快的一者施加摩擦扭矩,降低其总扭矩,同时受到制动的行星齿轮33对第一车轮组件50和第二车轮组件70中转速较慢一者的旋转的阻碍变小,相对的被制动的行星齿轮33对第一车轮组件50和第二车轮组件70中转速较慢的一者施加正向扭矩,增大其总扭矩。
进一步地,第一传动齿轮94和第二传动齿轮95均为锥形齿轮,第二传动齿轮95套设于第一车轮组件50上,且第二传动齿轮95与第一车轮组件50可相对转动。相当于,第一传动齿轮94与第二传动齿轮95呈直角设置并相互啮合,同时借助第一车轮组件50装配第二传动齿轮95,且装配过程中使第二传动齿轮95与第一车轮组件50可相对旋转,第一车轮组件50和第二传动齿轮95不会相互带动旋转,两者可以按照各自的速度运动,这样制动第二传动齿轮95来制动行星齿轮33时不会影响第一车轮组件50旋转。
具体地,第一车轮组件50包括第一传动轴52和第一车轮54,第一半轴齿轮35和第一车轮54分别连接于第一传动轴52的相对两端,第二传动齿轮95可转动地套设于第一传动轴52上,并位于第一车轮54与第一半轴齿轮35之间。当驱动机构10工作时,带动行星齿轮33公转,进而通过行星齿轮33带动第一半轴齿轮35旋转,转动的第一半轴齿轮35带动第一传动轴52及设于第一传动轴52上的第一车轮54旋转。同时,利用第一传动轴52安装第二传动齿轮95,第二传动齿轮95可在第一传动齿轮94的带动下绕第一传动轴52旋转。
一些实施例中,制动机构90还包括第二制动组件96,第二制动组件96包括第二制动装置97、第三传动齿轮98和第四传动齿轮99,第三传动齿轮98与两个行星齿轮33中未与第一传动齿轮94连接的一者同轴连接,第三传动齿轮98及行星齿轮33可绕旋转周霞同步公转,第四传动齿轮99与第三传动齿轮98啮合传动,第二制动装置97用于制动第四传动齿轮99。相当于,在两个行星齿轮33中未连接第一传动齿轮94的一者上同轴连接第三传动齿轮98,然后使第四传动齿轮99与第三传动齿轮98啮合传动,当第二制动装置97对第四传动齿轮99施加一定的制动力时,第四传动齿轮99会向第三传动齿轮98传递制动力,与第三传动齿轮98同轴连接的行星齿轮33便会接收到制动力,进而实现扭矩分配。
相当于,该实施例中制动机构90即包括第一制动组件92,还包括第二制动组件96,第一制动组件92和第二制动组件96可分别对两个行星齿轮33施加制动力,进而调节车轮的扭矩。可以理解地,另一些实施例中制动机构90也可以仅包括第一制动组件92和第二制动组件96中的任意一者,在此不做限定。
进一步地,第二制动组件96中的第三传动齿轮98和第四传动齿轮99均为锥形齿轮,第四传动齿轮99套设于第二车轮组件70上,且第四传动齿轮99与第二车轮组件70可相对转动。相当于,第三传动齿轮98与第四传动齿轮99呈直角设置并相互啮合,同时借助第二车轮组件70装配第三传动齿轮98,且装配过程中使第三传动齿轮98与第二车轮组件70可相对旋转,第二车轮组件70和第三传动齿轮98不会相互带动旋转,两者可以按照各自的速度运动,这样制动第三传动齿轮98来制动行星齿轮33时不会影响第二车轮组件70旋转。
具体地,第二车轮组件70包括第二传动轴72和第二车轮74,第二半轴齿轮36和第二车轮74分别连接于第二传动轴72的相对两端,第三传动齿轮98可转动地套设于第二传动轴72上,并位于第二车轮74与第二半轴齿轮36之间。当驱动机构10工作时,带动行星齿轮33公转,进而通过行星齿轮33带动第二半轴齿轮36旋转,转动的第二半轴齿轮36带动第二传动轴72及设于第二传动轴72上的第二车轮74旋转。同时,利用第二传动轴72安装第三传动齿轮98,第三传动齿轮98可在第二传动齿轮95的带动下绕第二传动轴72旋转。
对于包括第一制动组件92和第二制动组件96的实施例,第一制动组件92和第二制动组件96可以相互连接,也可以相互断开,具体实施方式如下:
参阅图1,一些实施例中,第一传动齿轮94与第四传动齿轮99啮合传动,第二传动齿轮95与第三传动齿轮98啮合传动。这样,第一制动组件92与第二制动组件96相互啮合,第一传动齿轮94、第二传动齿轮95、第三传动齿轮98及第四传动齿轮99相互啮合组成一个四边形框并围绕在两个行星齿轮33、第一半轴齿轮35及第二半轴齿轮36外,当第一制动装置93和第二制动装置97中的任意一者制动时,便可对第一传动齿轮94及第三传动齿轮98均传递制动力,可同时对两个行星齿轮33传递制动力,使整个系统的内部受力更加均匀平稳,同时提高制动可靠性。
参阅图2,另一些实施例中,第一传动齿轮94与第四传动齿轮99分离,或者第二传动齿轮95与第三传动齿轮98分离,或者第一传动齿轮94与第四传动齿轮99分离,且第二传动齿轮95与第三传动齿轮98分离。这样,使第一制动组件92和第二制动组件96完全分离或者部分分离,同样可以通过控制第一制动组件92和第二制动组件96中的一者或两者来实现制动行星齿轮33调节扭矩的作用。
下面结合具体地应用场景,对差速器系统100进行说明。
第一应用场景:
当需要驻车时,制动机构90中的第一制动装置93和/或第二制动装置97完全锁止,使第二传动齿轮95和/或第四传动齿轮99完全静止,进而阻碍第一传动齿轮94及第三传动齿轮98公转,阻碍行星齿轮33公转,阻碍第一半轴齿轮35和第二半轴齿轮36分别带动第一车轮组件50和第二车轮组件70旋转,使第一车轮组件50和第二车轮组件70保持静止,实现驻车功能。
第二应用场景:
当不需要对车轮扭矩进行干预时,第一制动装置93和第二制动装置97不进行动作,处于完全释放状态,第一传动齿轮94、第二传动齿轮95、第三传动齿轮98及第四传动齿轮99随着行星齿轮33的公转而公转。此时,第一车轮54和第二车轮74的扭矩平均分配(内部摩擦力很小,可忽略):
T0=T1+T2
T1=T2
T0–驱动机构10传递给差速器壳体31的输入扭矩
T1–通过第一半轴齿轮35传递到第一车轮54的扭矩
T2–通过第二半轴齿轮36传递到第二车轮74的扭矩
第三应用场景:
当车辆多度右转,或者左侧路面附着系数较低等的情况下,第一车轮54与地面的阻力较小,第二车轮74与地面的阻力较大,第一车轮54的转速大于第二车轮74的转速,需要对车轮扭矩进行干预,来降低第一车轮54的扭矩,增加第二车轮74的扭矩,利用与地面阻力较大的第二车轮74增强车辆与地面的抓地能力,纠正车辆过度右转,或者防止车辆因为左侧路面附着系数较低而出现打滑,提高车辆的行驶性能。
例如,控制第一制动装置93对第二传动齿轮95施加制动力,以经过与第二传动齿轮95啮合的第一传动齿轮94对行星齿轮33施加制动力矩,使转速较快的第一车轮组件50通过第一半轴齿轮35受到行星齿轮33施加的负向的摩擦力矩Mf,,这时第一车轮54组的扭矩使第一车轮54的扭矩降低;同时,行星齿轮33被制动后对转速较慢的第二车轮组件70的旋转的阻碍变小,转速较慢的第二车轮组件70通过第二半轴齿轮36受到行星齿轮33的正向扭矩Mf,这时第二车轮组件70的扭矩使第二车轮74的扭矩增大。另外,第一制动装置93的力矩其中i为第一制动装置93和与行星齿轮33之间的传动比。
可以理解地,若控制第二制动装置97制动,制动过程及原理与第一制动装置93制动相同。若第一制动装置93和第二制动装置97同时施加制动力,工作原理也相同,第一制动装置93和第二制动装置97的力矩之合其中i为第一制动装置93及第二制动装置97和与行星齿轮33之间的传动比。
第四应用场景:
当车辆多度左转,或者右侧路面附着系数较低等的情况下,第一车轮54与地面的阻力较大,第二车轮74与地面的阻力较小,第一车轮54的转速小于第二车轮74的转速,需要对车轮扭矩进行干预,来降低第二车轮74的扭矩,增加第一车轮54的扭矩,利用与地面阻力较大的第一车轮54增强车辆与地面的抓地能力,纠正车辆过度右转,或者防止车辆因为右侧路面附着系数较低而出现打滑,提高车辆的行驶性能。
例如,控制第一制动装置93对第二传动齿轮95施加制动力,以经过与第二传动齿轮95啮合的第一传动齿轮94对行星齿轮33施加制动力矩,使转速较快的第二车轮组件70通过第二半轴齿轮36受到行星齿轮33施加的负向的摩擦力矩Mf,,这时第二车轮74组的扭矩使第二车轮74的扭矩降低;同时,行星齿轮33被制动后对转速较慢的第一车轮组件50的旋转的阻碍变小,转速较慢的第一车轮组件50通过第一半轴齿轮35受到行星齿轮33的正向扭矩Mf,这时第二车轮组件70的扭矩使第一车轮54的扭矩增大。另外,第一制动装置93的力矩其中i为第一制动装置93和与行星齿轮33之间的传动比。
可以理解地,若控制第二制动装置97制动,制动过程及原理与第一制动装置93制动相同。若第一制动装置93和第二制动装置97同时施加制动力,工作原理也相同,第一制动装置93和第二制动装置97的力矩之合其中i为第一制动装置93及第二制动装置97和与行星齿轮33之间的传动比。
基于同样的发明构思,本发明一实施例中,还提供一种车辆,包括上述差速器系统100。
差速器系统100包括制动机构90,制动机构90通过制动差速器30中的行星齿轮33,降低第一车轮组件50和第二车轮组件70中转速较快一者的扭矩,且增大第一车轮组件50和第二车轮组件70中转速较低一者的扭矩。当车辆过度转弯或者地面左右两侧的附着力不同时,第一车轮组件50和第二车轮组件70的转速不同,第二车轮组件70和第二车轮组件70中转速较快的一者与地面之间产生的阻力较小。此时,通过制动行星齿轮33对第一车轮组件50和第二车轮组件70中转速较快的一者施加制动力矩,第一车轮组件50和第二车轮组件70中转速较快的一者的总力矩降低,同行被制动的星齿轮对第一车轮组件50中转速较慢的一者施加正向力矩,使第一车轮组件50和第二车轮组件70中转速较低一者的总力矩增大,增大第一车轮组件50和第二车轮组件70中与地面阻力较大一者的力矩,提高车辆的抓地行驶能力,纠正过度转向的情况,或者防止车辆因为某一侧车轮打滑而影响行驶性能。
这样,在差速器系统100中配备制动机构90,通过向行星齿轮33主动施加制动力矩,来调节车辆两侧车轮的力矩,将转速较快车轮的部分扭矩转移给转速较慢的车轮,增大与地面阻力较大车轮的扭矩,提高车辆抓地能力,解决车辆两侧车轮因为附着系数不同引起打滑及过度转向等问题,提高车辆驾驶性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种差速器系统,其特征在于,所述差速器系统包括:
差速器,所述差速器包括差速器壳体、行星齿轮组件和半轴齿轮组件;所述行星齿轮组件包括设于所述差速器壳体相对两侧的两个行星齿轮,两个所述行星齿轮能够绕第一轴线自转;所述半轴齿轮组件包括相对设置于两个所述行星齿轮之间的第一半轴齿轮和第二半轴齿轮,所述第一半轴齿轮及所述第二半轴齿轮均与两个所述行星齿轮啮合,并能够绕与所述第一轴线相交的第二轴线转动;
第一车轮组件和第二车轮组件,所述第一半轴齿轮和所述第二半轴齿轮分别向所述第一车轮组件和所述第二车轮组件传输旋转动力;以及
制动机构,所述制动机构根据所述第一车轮组件和所述第二车轮组件的当前行驶状况制动两个所述行星齿轮中的至少一者,并改变所述第一车轮组件和所述第二车轮组件的扭矩。
2.根据权利要求1所述的差速器系统,其特征在于,所述制动机构包括第一制动组件,所述第一制动组件包括第一制动装置、第一传动齿轮及第二传动齿轮,所述第一传动齿轮与两个所述行星齿轮中一者同轴连接,所述第一传动齿轮及与之连接的所述行星齿轮受控绕所述第二轴线同步公转,所述第二传动齿轮与所述第一传动齿轮啮合传动,所述第一制动装置用于制动所述第二传动齿轮。
3.根据权利要求2所述的差速器系统,其特征在于,所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮均为锥形齿轮,所述第二传动齿轮套设于所述第一车轮组件上,且所述第二传动齿轮与所述第一车轮组件可相对转动。
4.根据权利要求3所述的差速器系统,其特征在于,所述第一车轮组件包括第一传动轴和第一车轮,所述第一半轴齿轮和所述第一车轮分别连接于所述第一传动轴的相对两端,所述第二传动齿轮可转动地套设于所述第一传动轴上,并位于所述第一车轮与所述第一半轴齿轮之间。
5.根据权利要求2所述的差速器系统,其特征在于,所述制动机构还包括第二制动组件,所述第二制动组件包括第二制动装置、第三传动齿轮和第四传动齿轮,所述第三传动齿轮与两个所述行星齿轮中未与所述第一传动齿轮连接的一者同轴连接,所述第三传动齿轮及所述行星齿轮可绕所述旋转轴线同步公转,所述第四传动齿轮与所述第三传动齿轮啮合传动,所述第二制动装置用于制动所述第四传动齿轮。
6.根据权利要求5所述的差速器系统,其特征在于,所述第三传动齿轮和所述第四传动齿轮均为锥形齿轮,所述第四传动齿轮套设于所述第二车轮组件上,且所述第四传动齿轮与所述第二车轮组件可相对转动。
7.根据权利要求6所述的差速器系统,其特征在于,所述第二车轮组件包括第二传动轴和第二车轮,所述第二半轴齿轮和所述第二车轮分别连接于所述第二传动轴的相对两端,所述第四传动齿轮可转动地套设于所述第二传动轴上,并位于所述第二半轴齿轮和所述第二车轮之间。
8.根据权利要求7所述的差速器系统,其特征在于,所述第一传动齿轮与所述第四传动齿轮啮合传动,所述第二传动齿轮与所述第三传动齿轮啮合传动。
9.根据权利要求7所述的差速器系统,其特征在于,所述第一传动齿轮与所述第四传动齿轮分离;和/或
所述第二传动齿轮与所述第三传动齿轮分离。
10.一种车辆,其特征在于,包括上述权利要求1-9任意一项所述的差速器系统。
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