CN115681441A - 用于车辆的可选择性差速器驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种驱动系统，该驱动系统包括由差速器组件联接的第一驱动系和第二驱动系。每个驱动系包含电机、输出齿轮和离合器组件，该离合器组件使该输出齿轮与相应的半轴接合和脱离接合。该差速器组件被构造成联接第一半轴和第二半轴，并且将第一输出齿轮和该第一半轴连接/断开连接。该差速器组件包括例如侧齿轮、星形齿轮组和用于将差速器壳体与该第一输出齿轮接合和脱离接合的致动器。一种控制系统，该控制系统被配置为致动离合器组件和/或差速器组件的致动器，以针对每个驱动轴实现一个或多个驱动模式。该控制系统确定第一驱动模式，控制离合器组件和差速器组件，并控制一个或多个电机。驱动模式包括例如扭矩矢量分配、完全锁定、单电机和空档。

Description

用于车辆的可选择性差速器驱动装置

引言

使用两个电动电机和两个轮轴输出端的车辆通常在同一旋转轴线上对准两个电机。例如，两个电机的转子轴可各自进入定位在两个电机之间的相应的齿轮箱。这导致部件堆叠，使得整个组件变宽并且因此在某些应用中难以进行封装。这可限制例如可使用的电机的长度，这继而限制了电机可提供的扭矩量和电力。因此，提供一种形状更便于进行封装的驱动单元构型将是有利的。提供使得能够使用更宽泛的范围内的电机和附带的部件的驱动单元也是有利的。

电机和相关联的齿轮箱通常设计用于特定应用。例如，齿轮箱通常被设计成用于单电机驱动单元或双电机驱动单元，但不是同时用于两者。作为另一示例，齿轮箱通常被设计成用于特定取向并且用于驱动设定数量的轮。因此，提供可在多于一种驱动模式中用于多于一种应用的驱动单元将是有利的。提供可为独立的或进行联接以适于改变驱动条件的驱动单元也将是有利的。

发明内容

在一些实施方案中，本公开涉及一种驱动系统，该驱动系统具有中心断开差速器和两个输出齿轮。第一输出齿轮被构造成基于第一电机进行旋转，并且第一半轴被构造成基于第一输出齿轮进行旋转。第二输出齿轮被构造成基于第二电机旋转，并且第二半轴被构造成基于第二输出齿轮进行旋转。中心断开差速器联接第一半轴并联接到第二半轴，并且被构造成将第一输出齿轮与第一半轴连接和断开连接。为了示出，可在断开连接时实现空档模式，并且可在连接时实现超级惜油(例如，单电机)模式。在一些实施方案中，系统包括被构造成使第一输出齿轮和差速器壳体接合和脱离接合的第一致动器。

在一些实施方案中，中心断开差速器被进一步构造成将第一输出齿轮连接到中心断开差速器的壳体。例如，在超级惜油模式中，第一半轴和第二半轴被构造成在第二输出齿轮与第二半轴断开连接时基于第一输出齿轮进行旋转。

在一些实施方案中，中心断开差速器被进一步构造成将第一输出齿轮连接到中心断开差速器的壳体，并将第二输出齿轮连接到第二半轴的第二侧齿轮。例如，在转变模式中，第一半轴和第二半轴被构造成基于将第二输出齿轮连接到第二侧齿轮而进行旋转。

在一些实施方案中，中心断开差速器被进一步构造成将第一输出齿轮连接到中心断开差速器的壳体和第一半轴的第一侧齿轮，并且将第二输出齿轮连接到第二半轴的第二侧齿轮。例如，在锁定模式中，第一输出齿轮和第二输出齿轮产生相对于第一半轴和第二半轴中的一者或多者的扭矩的增加。

在一些实施方案中，中心断开差速器被进一步构造成使第一输出齿轮与中心断开差速器的壳体脱离接合，将第一输出齿轮连接到第一半轴，以及将第二输出齿轮连接到第二半轴的第二侧齿轮。其中所述第一输出齿轮和所述第二输出齿轮产生与所述相应的第一半轴和所述第二半轴的独立扭矩。例如，在扭矩矢量分配模式中，第一输出齿轮和第二输出齿轮产生与相应的第一半轴和第二半轴的独立扭矩。

在一些实施方案中，系统包括第一离合器组件，第一离合器组件被构造成通过将扭矩从第一输出齿轮传递到第一半轴而将第一输出齿轮连接到第一半轴，以及第二离合器组件将所述第一输出齿轮连接到所述第一半轴，并且第二离合器组件被构造成通过将扭矩从第二输出齿轮传递到第二半轴而将第二输出齿轮连接到第二半轴。

在一些实施方案中，系统包括固定外壳、布置在第一输出齿轮与固定外壳之间的第一轴承、布置在第二输出齿轮与固定外壳之间的第二轴承以及布置在第一输出齿轮与第二输出齿轮之间的第三轴承。

在一些实施方案中，本公开涉及一种车辆的驱动系统，驱动系统包括两个输出齿轮、两个离合器组件和中心断开接差速器。第一输出齿轮由第一电机驱动，并且第二输出齿轮由第二电机驱动。第一离合器组件被构造成将第一输出齿轮与联接到第一轮的第一半轴联接和脱离联接。第二离合器组件被构造成将第二输出齿轮与联接到第二轮的第二半轴联接和脱离联接。中心断开差速器被构造成将第一输出齿轮联接到第一输出轴并联接到第二半轴。在一些实施方案中，第一电机和第二电机被构造成独立地受控。

在一些实施方案中，驱动系统包括控制电路。在一些此类实施方案中，第一离合器组件包括联接到控制电路的第一致动器，第二离合器组件包括联接到控制电路的第二致动器，并且驱动系统包括联接到控制电路并且被构造成使第一输出齿轮与差速器壳体接合和脱离接合的第三致动器。为了示出，控制电路被配置为对第一致动器、第二致动器和第三致动器中的每一者进行致动和退动。在一些实施方案中，控制电路被配置为实现第一驱动模式，其中第一离合器组件接合，第二离合器组件接合，并且中心断开差速器脱离接合。在一些实施方案中，控制电路被配置为实现第二驱动模式，其中第一离合器组件接合，第二离合器组件接合，并且中心断开差速器接合。在一些实施方案中，控制电路被配置为实现第三驱动模式，其中第一离合器组件脱离接合，第二离合器组件脱离接合，并且中心断开差速器接合。

在一些实施方案中，中心断开差速器包括联接到差速器壳体的星形齿轮组、联接到第一半轴并与星形齿轮组接合的第一侧齿轮和联接到第二半轴并与星形齿轮组接合的第二侧齿轮。在一些此类实施方案中，中心断开差速器包括布置在第一侧齿轮与第一输出齿轮之间的第一止推垫圈和布置在第二侧齿轮与外壳的固定部分之间的第二止推垫圈。

在一些实施方案中，驱动系统包括第一电力传输机构，第一电力传输机构被构造成将第一电机轴的旋转联接到第一输出轴的旋转，并且相对于第一电机轴的旋转速率减小第一输出轴的旋转速率。在一些实施方案中，第二电力传输机构被构造成将第二电机轴的旋转联接到第二输出轴的旋转，并且相对于第二电机轴的旋转速率减小第二输出轴的旋转速率。电力传输机构可包括提供相应的电机齿轮和输出齿轮之间的减小量的中间齿轮。在例示性示例中，电力传输机构可包括电机齿轮、输出齿轮和任何可选的中间齿轮，并且可被构造成减小电机轴与输出轴之间的旋转速率。

在一些实施方案中，本公开涉及用于管理驱动轴的驱动模式的方法。方法包括控制联接第一输出齿轮和驱动轴的第一半轴的第一离合器，控制联接第二输出齿轮和驱动轴的第二半轴的第二离合器，控制被构造成将第一输出齿轮联接到第一半轴并联接到第二半轴的差速器以及控制联接到第一输出齿轮的第一电机或联接到第二输出齿轮的第二电机中的至少一者。例如，在一些实施方案中，第一半轴和第二半轴通过侧齿轮、星形齿轮和差速器壳体彼此联接，并且控制差速器致动器以将壳体与第一输出齿轮连接或断开连接。

在一些实施方案中，方法包括确定在驱动轴处实现扭矩矢量分配模式。通过以下步骤实现扭矩矢量分配模式：使得联接第一输出齿轮和驱动轴的第一半轴的第一离合器将被接合，使得联接第二输出齿轮和驱动轴的第二半轴的第二离合器将被接合，使得被配置用于将第一半轴和第二半轴联接和脱离联接的差速器将被脱离接合，并且独立地控制第一电机的旋转和第二电机的旋转。

在一些实施方案中，方法包括确定在驱动轴处实现完全锁定驱动模式。通过以下步骤实现完全锁定驱动模式：使得第一离合器将被接合，使得第二离合器将被接合，和使得差速器将被接合。

在一些实施方案中，方法包括确定实现单电机驱动模式。通过以下步骤实现单电机驱动模式：使得第一离合器将被脱离接合，使得第二离合器将被脱离接合，使得差速器将被接合，和控制第一电机的旋转。在一些实施方案中，在空档模式中，方法包括允许第二电机在没有电力输入的情况下自由旋转。

在一些实施方案中，方法包括确定在驱动轴处实现空档驱动模式。通过以下步骤实现空档驱动模式：使得第一离合器将被脱离接合，使得第二离合器将被脱离接合；使得差速器将被脱离接合；和允许第一电机和第二电机两者在没有电力输入的情况下自由旋转。

在一些实施方案中，方法包括基于以下各项中的至少一者来确定驱动模式：来自速度传感器的信号、能量消耗度量、对用户界面的输入、第一电机的扭矩值或第二电机的扭矩值。

附图说明

参考以下附图详细描述了根据一个或多个各种实施方案的本公开。附图仅出于举例说明的目的而提供，并且仅示出典型的或示例性实施方案。提供这些附图以有利于理解本文所公开的概念，并且这些附图不应被认为是对这些概念的广度、范围或适用性的限制。应当指出的是，为了清楚起见和便于说明，这些附图未必按比例绘制。

图1示出了根据本公开的一些实施方案的电动车辆的例示性部件的顶视图；

图2示出了根据本公开的一些实施方案的三种例示性驱动单元构型；

图3示出了根据本公开的一些实施方案的齿轮箱内的齿轮的例示性布置；

图4示出了根据本公开的一些实施方案的用于嵌套驱动齿轮、离合器组件和差速器组件的例示性布置的剖视图；

图5至图7示出了根据本公开的一些实施方案的图4的处于不同驱动模式中的例示性布置的剖视图；

图8示出了根据本公开的一些实施方案的具有差速器的驱动系统的剖视图；

图9至图11示出了根据本公开的一些实施方案的图8的处于不同驱动模式中的例示性驱动系统的剖视图；

图12示出了根据本公开的一些实施方案的例示性驱动系统的透视部分剖视图；

图13示出了根据本公开的一些实施方案的具有集成差速器的例示性驱动系统的一部分的剖视图；

图14示出了根据本公开的一些实施方案的具有联接件的例示性驱动系统的一部分的剖视图；

图15示出了根据本公开的一些实施方案的具有中间差速器的例示性驱动系统的一部分的剖视图；

图16示出了根据本公开的一些实施方案的具有中间差速器和中间离合器的例示性驱动系统的一部分的剖视图；

图17示出了根据本公开的一些实施方案的例示性驱动系统的剖视图；

图18示出了根据本公开的一些实施方案的具有用于控制一个或多个驱动单元的控制系统的例示性电动车辆的框图。和

图19示出了根据本公开的一些实施方案的用于管理电动车辆驱动体系的例示性过程的流程图。

具体实施方式

本公开涉及一种具有可控差速器的电机驱动单元架构。在一些实施方案中，电机驱动单元架构对准不同轴上的对两个或更多个电机。在一些实施方案中，本公开涉及允许实现多种构型的驱动单元。为了示出，参考四电机、扭矩矢量分配能力、电动车辆架构(或在轮轴处具有相对于一对轮的扭矩矢量分配的双电机驱动单元)，在任何时间可能存在可从所有四个电机获得的电力和/或扭矩的量和保持恒定车辆速度所需的扭矩和/或电力的量之间的大差速器。此外，在期望恒速巡航的情况下，对于效率、行程或两者可能有利的是使用尽可能少的电机和动力传动系统。与多个其他驱动体系一样，电气装置和/或机械装置可用于“关闭”或以其他方式脱离接合，并且尽可能减少相关联的损失。

在一些情况下，双驱动单元提供各种优点，包括提供扭矩矢量分配的能力。本公开的双驱动单元可提供一个或多个优点。在一些实施方案中，本公开的双驱动单元可被构造成配合到车辆中，车辆原本太小而不能满足必要的硬件。这使得能够将扭矩矢量分配驱动单元适当地封装在较小的载客车辆中。在一些实施方案中，本公开的双驱动单元使得能够使用相对较大的电机来配合已采用扭矩矢量分配驱动单元的高性能应用。这导致高输出扭矩矢量分配汽车中的甚至更多的电力。在一些实施方案中，本公开的双驱动单元使得能够使用较长的半轴，这意味着在不损害车辆速度的情况下更多的悬浮行程是可能的。因此，可在相对较高的速度下使用需要总体更多的悬浮行程的离道路应用或模式。

在一些实施方案中，本公开涉及一种可选择性差动齿轮箱，其提供对行驶距离的控制，同时提供扭矩矢量分配、空档差动、开放式差动、单电机驱动和差速器锁定。在一些实施方案中，电动驱动体系可包括被构造成实现扭矩矢量分配的一个或多个电动电机(例如，双电机架构架构或四电机架构)。例如，可包括前驱动单元(FDU)和后驱动单元(RDU)，并且各自可包括两个逆变器芯、两个电机和集成到单个封装件中的两个独立齿轮组。

图1示出了根据本公开的一些实施方案的电动车辆100的例示性部件的顶视图。在一些实施方案中，车辆可包括布置在一个或多个驱动单元中的两个或更多个电动电机。例如，马达组件中的一些马达组件可为相同的，而一些马达组件可相对于马达具有不同的旋向性或轴旋转方向。如图所示，前驱动单元110和后驱动单元120以不同方式进行取向。前驱动单元110和后驱动单元120的部件和取向可相同或不同，以适应车辆内的适当的轴旋转和装配。图1中还示出了电机组件111、电机组件112、电机组件121和电机组件122的分解图。电机组件111和112包含在前驱动单元110中(例如，与其他部件诸如差速器、中间外壳、轴承等一起)。电机组件121和122包含在后驱动单元120中(例如，与其他部件诸如差速器、中间外壳、轴承等一起)。前驱动单元110和后驱动单元120可各自包括差速器、输出轴离合器或两者，以控制所使用的电机的数量、驱动的输出轴的数量、输出轴的独立性或其组合。例如，本公开的差速器和离合器组件可应用于前轮、后轮或两者处。为了示出，在每个驱动轴(例如，前部和后部)处，可使用零个、一个或两个电机来向驱动轴的轮提供扭矩。例如，在一些情况下，仅前驱动轴可被供电(例如，一个或两个电机)，并且后驱动轴可被中和(例如，未被供电且允许自由旋转)。在另一个示例中，在一些情况下，前驱动轴和后驱动轴两者为动力型的(例如，每个轴处的一个或两个电机)。表1提供了根据本公开的一些实施方案的可由电动车辆100实现的构型的例示性示例，其中前驱动单元110和后驱动单元120中的每一者具有所包括的差速器组件。在一些实施方案中，前驱动单元110和后驱动单元120中的仅一者包含差速器，并且可实现或以其他方式适用表1的构型中的仅一些构型。

表1：具有两个驱动轴的车辆的例示性构型。

图2示出了根据本公开的一些实施方案的三种例示性驱动单元构型。构型200包括各自包括电机、齿轮箱(例如，外壳)和输出端(例如，输出键齿或输出半轴)的两个单独的电机驱动装置210和220。差速器组件230被安装并被构造成对电机驱动装置210和220的输出端进行联接或脱离联接。电机驱动装置210和220的外壳彼此接合，以形成固定外壳。

构型250包括以分解图(例如，未组装)示出的马达驱动器260和270。马达驱动器260和270被配置为通过中间外壳252耦接在一起。在一些实施方案中，电机驱动装置260和270中的每个电机驱动装置，同时包括电机(例如，电机261和271)、全齿轮组(例如，齿轮组263和273)以及输出端(例如，半轴264和274)不必被配置用于独立操作。如图所示，电机驱动装置260和270分别包括可被构造成容纳轴承、管理电气终端、提供冷却、提供安装、任何其他合适的功能或它们的任何合适的组合的B-护罩262和272。在一些实施方案中，电机驱动装置260和270不需要进行密封。例如，中间外壳252(例如，I-护罩)可被构造成抵靠电机驱动装置260和电机驱动装置270两者进行密封。中间外壳252可被构造成对润滑剂(例如，轴承油)、密封冷却剂(例如，水、混合物、油)进行密封，提供降噪(例如，衰减齿轮引起的可听噪声和振动)，将电机驱动装置260和270彼此对准，将电机驱动装置260和270安装到框架或其他结构元件，容纳一个或多个轴的轴承(例如，用于电机轴、中间轴、输出轴或它们的组合的一个或多个轴承)，任何其他合适的功能或它们的任何合适的组合。差速器280被安装并配置为对电机驱动装置260和270的输出端进行联接或脱离联接。

构型290包括处于组装状态的马达驱动器260和270。例如，电机驱动装置260和270可使用紧固件(例如，螺栓、带螺纹的螺柱和螺母)、夹具、锁止件、机械性互锁件、任何其他合适的附连件、或它们的任何组合而附连到中间外壳252。在一些实施方案中，中间外壳252、电机驱动260、电机驱动270或它们的组合可包括在空间上对准两个或更多个部件、约束相对运动或两者的对准特征部。例如，中间外壳252可允许电机驱动260和270中的每个电机驱动更短(例如，沿着图2中的左右轴线)。在另一个示例中，构型290沿左右轴线可比构型200短，如图所示，因为马达驱动器260和270不需要完全密封的齿轮组263和273。独立的电机驱动210和220包含完全密封抵靠润滑油、冷却剂或两者的外壳，并且还容纳相应的齿轮组的所有轴承。

图3示出了根据本公开的一些实施方案的齿轮箱内的齿轮的例示性布置300。为了清楚起见，图3中未示出齿轮箱外壳。电源系机构(诸如齿轮箱)可基于例如设计约束来呈现各种构型和布置。例如，如图3所示，出于说明和清楚的目的，电机和中间齿轮彼此偏移。因此，在一些实施方案中，电机和输出轴在相应的轴上对准(例如，如图8所示)。根据本公开，电机、输出齿轮或两者可在相应的轴上对准(例如，第一齿轮311和321可围绕相同轴线居中)。为了示出，图3的偏移布置允许示出每个电力传输机构(例如，示出为“V”，然而“V”的小角度可为零度以形成电机对准的布置)。

如图3所示，每个齿轮组(例如，齿轮311、315、316和314是一个齿轮组，并且齿轮321、325、326和324是另一个齿轮组)包括双减速齿轮。每个电机(例如，电机310和电机320)包括具有第一齿轮的电机轴。例如，第一齿轮311附连到电机310的轴，并且第一齿轮321附连到电机320的轴。每个第一齿轮对具有围绕中间轴线旋转的两个中间齿轮中的较大中间齿轮。例如，第一齿轮311与附连到中间轴的中间齿轮315接合。作为与相应的输出齿轮314接合的中间齿轮315(例如，联接到相应的输出轴318)，中间齿轮316联接到相同中间轴。此外，第一齿轮321与附连到中间轴的中间齿轮325接合。作为与相应的输出齿轮324接合的中间齿轮325(例如，联接到与输出轴318对准的相应的输出轴328)，中间齿轮326联接到相同中间轴。应当理解的是，如图3所示，输出齿轮314和324对准，其中输出齿轮324定位在输出齿轮314后面，并且仅输出轴318可见。如本文所述，中间轴可从相应的电机轴和驱动轴偏移(例如，不沿线对准)。应当理解的是，任何合适数量的齿轮可与电机与对应的输出轴之间的任何合适量的减速一起使用。在一些实施方案中，齿轮箱可包括齿轮系中的两个或更多个齿轮。齿轮系可包括普通齿轮系或复合普通齿轮系。例如，复合齿轮系可包含被构造成围绕单轴线旋转的两个齿轮。齿轮可包括任何合适的齿轮类型，诸如例如正齿轮、平行螺旋齿轮、任何其他合适的齿轮类型或其任何合适的组合。应当理解的是，虽然本公开的例示性驱动单元被示出为包括齿轮箱和齿轮，但是根据本公开，可使用任何合适的电力传输机构将电力从电机传输到输出端。例如，可使用链驱动、皮带驱动。在另一个示例中，可包括皮带张紧器、嵌齿、链轮、任何其他合适的硬件或其组合以传递电力、保持接合或两者。在另一个示例中，可在电力传输机构中包括任何合适量的减速。如图所示，所包括的两个减速阶段使用总共三个齿轮，然而齿轮组可包括例如两个齿轮、三个齿轮或多于三个齿轮。在一些实施方案中，电力传输机构(例如，图3的任一个齿轮组)被构造成减小输出轴(例如，输出轴)相对于电机轴的旋转速率的旋转速率。如本文所用，电力传输机构可指在轴间用于正在工作的传递轴的一个或多个部件。例如，电力传输机构可包括齿轮组(例如，各自与至少一个其他齿轮接合的多个齿轮)、单齿轮(例如，与其他齿轮接合，诸如输入端齿轮和输出齿轮)、轴承、任何其他合适的部件或其任何组合。例如，电机齿轮、中间齿轮和输出齿轮的集合可被称为电力传输机构，或者单独的中间齿轮可被称为电力传输机构。

图4示出了根据本公开的一些实施方案的用于嵌套驱动齿轮、离合器组件和差速器组件的例示性布置400的剖视图。为了示出，在添加离合器组件和差速器组件的情况下，布置600可以是但不必类似于图3的布置300。如图所示，布置400表示驱动体系的一部分，并且包括驱动齿轮410、驱动齿轮420、轴承401至404、离合器组件470和471、输出元件461和462以及具有致动器472的差速器元件450至452(例如，以从差速器元件451锁定和解锁驱动齿轮410)。驱动齿轮410由第一马达驱动(例如，以类似于图2-3所示的布置)，并且驱动齿轮420由第二马达驱动(例如，以类似于图2-3所示的布置)。轴承401-404在旋转和加载(例如，轴向加载、径向加载和方位角加载)期间保持驱动齿轮410和420沿轴线499的对准。如图所示，驱动齿轮420沿一个区段径向地嵌套在驱动齿轮410内，其中轴承401径向布置在中间。如图所示，轴承402至404布置在齿轮箱外壳(图4中未示出)的旋转部件与固定元件之间。离合器组件470被构造成使驱动齿轮410与输出元件461接合和脱离接合。类似地，离合器组件471被构造成使驱动齿轮420与输出元件462接合和脱离接合。离合器组件470和471中的每个离合器组件可包含安装到外壳(图4中未示出)的固定元件的致动器。致动器470被构造成使驱动齿轮410与差速器元件450至452接合和脱离接合。在一些实施方案中，差速器元件450包括可与驱动齿轮410接合(例如，与驱动齿轮410一起旋转)或从驱动齿轮410脱离接合(例如，以不同方式旋转)的差速器壳体。

轴承401至404可包括例如滚柱轴承、滚针轴承、滚珠轴承、锥形轴承、止推轴承、任何其他合适类型的轴承或它们的任何组合。在一些实施方案中，轴承403和404被配置为反作用于静止部件(例如，外壳或其他部件)以保持驱动齿轮410和420相对于静止部件的对准。在一些实施方案中，轴承402被构造成反作用于固定部件(例如，外壳或其他部件)，以保持驱动齿轮420相对于固定部件对准。由于驱动齿轮410和420的轴向重叠，轴承401可被构造成在驱动齿轮410和420之间的径向方向、轴向方向或两者上传递力。

驱动齿轮410和420(也被称为“输出齿轮”)被构造成与相应的轴承403和404接合，所述相应的轴承与固定部件(例如，外壳)接合，以保持驱动齿轮410和420的对准。如图所示，对于“1”，驱动齿轮410和输出元件461可被称为“左(L)”，而驱动齿轮420和输出元件462可被称为本文中的“右(R)”或“2”。在一些实施方案中，输出元件461和462各自包括侧齿轮(例如，与差速器元件451和452接合)、半轴和被构造成通过相应的离合器组件470和471从相应的驱动齿轮410和420接合和脱离接合的离合器元件。在一些实施方案中，输出元件461和462各自被构造成为输出端，并且可包括输出接口。例如，输出元件461和462各自包括被构造成容纳半轴的凹槽。在另一个示例中，输出元件461和462可包括任何合适的输出接口，诸如例如花键接口、键合接口、凸缘接口(例如，具有紧固件)、万向接头、离合器接口、任何其他合适的接口或它们的任何组合。在例示性示例中，差速器组件可以被称为联接到输出元件461和462的中心断开差速器，并且被构造成连接和断开(例如，经由致动器472)驱动齿轮410和差速器元件451(例如，包括差速器壳体)。

轴承布置400的离合器组件470和471被构造成将驱动齿轮410和420与相应的输出元件461和462机械地联接。离合器组件470和471可包括例如摩擦板、压板、致动器(例如，液压式致动器、机电式致动器、机械式致动器)、离心元件、锥形元件、扭矩限制器、阻尼器、弹簧(例如，以减少颤动、释放接合)、爪形离合器元件(例如，用于防滑接合)、任何其他合适的元件或它们的任何组合。离合器组件470和471可部分地对接到提供用于传递力的结构的固定部件(例如，外壳或其延伸部)。例如，线性致动器可用于接合离合器组件，并且线性致动器的定子可附连到固定部件。在另一个示例中，离合器组件的接合机构可附连到固定部件，以提供接合机构反作用力所抵靠的结构。

在例示性示例中，在扭矩矢量分配模式中，当车辆在相对一致的地面上直线行驶时，驱动齿轮410和420可以基本上相同的速度围绕轴线499旋转。在转向期间或在一侧可能经受更多牵引或更多滑动的情况下，驱动齿轮410和420可以围绕轴线499以不同的速度旋转(例如，驱动齿轮410和420围绕轴线499相对于彼此旋转)。例如，在其中一个轮经历滑动的一些此类情况下，差速器组件可被接合以向具有更大牵引力的轮传递更多的电力。

图5至图7示出了根据本公开的一些实施方案的图4的处于不同驱动模式中的例示性布置400的剖视图。图5示出了扭矩矢量分配模式，图6示出了完全锁定模式，并且图7示出了单电机模式。另外，可实现空档模式，其中差速器组件和离合器组件脱离接合，并且因此驱动轴不会由任一电机驱动(例如，当驱动其他驱动轴时被动旋转)。图4的轴线499被包含在图5至图7中的每一者中以用于参考。

参考图5，示出了扭矩矢量分配模式，输出端510由第一电机驱动，并且输出端520由第二电机驱动。差速器组件被解锁(例如，在图5中示出为虚线，其中致动器472脱离接合)，而离合器组件470和471两者被锁定。例如，在扭矩矢量分配模式中，每个电机驱动的相应的输出端(例如，输出元件461和462)。在另一个示例中，第一电机仅驱动输出端510，并且第二电机仅驱动输出端520，并且输出端510和520中的每个输出端可以不同速度旋转并且表现出不同量的扭矩(例如，输出端510和520在图5中以不同方式散列)。

参考图6，示出了完全锁定模式，差速器组件脱离接合(例如，经由致动器472)，并且离合器组件470和471两者都接合，使得输出端610(例如，包括到两个轮的两个输出轴)由第一电机、第二电机或两者驱动。与图5的扭矩矢量分配模式不同，输出轴不能独立地自由旋转(例如，驱动轴的轮以相同的速度旋转)，并且任电机中的任一者或两者可用于驱动输出端610。为了示出，如果一个轮在完全锁定模式中滑动，则由第一电机和第二电机两者提供的扭矩可由非滑动轮在完全锁定模式中利用。

参考图7，示出了单电机模式，离合器组件470和471两者被脱离接合，并且差速器组件接合(例如，经由致动器472)。如图所示，仅第一电机驱动器输出端710。第二电机可以自由旋转，但除此以外不与输出端710接合并且不对输出端710提供扭矩(例如，除了来自相对移动的表面和粘性阻力的可能可以忽略不计的摩擦力。例如，在单电机模式中，使用单电机来驱动驱动轴上的轮，从而降低驱动轴的电力需求。

图8示出了根据本公开的一些实施方案的具有差速器的驱动系统800的剖视图。如图所示，驱动系统800包括：外壳830，该外壳包括外壳元件831和832以及固定元件898；输出齿轮810和820；星形齿轮851和852；轴850和框架855；侧齿轮853和854；差速器致动器858；半轴861和862，也可能被称为输出轴861和862和/或到恒定速度接合部861和862的半轴；离合器元件871、872、881和882；离合器致动器870和880；轴承801、802、803和804；和密封件863和864。

外壳803被构造成相对于输出齿轮810和820是固定的，并且例如可安装到电动车辆的框架上。输出齿轮810和820与可为电机齿轮或与电机齿轮接合的中间齿轮的相应的齿轮(未示出)接合。此外，尽管在图8中未示出，但是包括两个电动电机并直接或经由一个或多个相应的中间齿轮将其联接到外壳830，其中相应的电机轴通过相应的电机齿轮接合到驱动齿轮810和820。输出轴861和862(例如，在本文中被称为“半轴”)可通过万向接头、半轴、心轴、任何其他合适的连杆或其任何组合而联接到驱动轴的相应的轮。密封件863和864被构造成将输出轴861和862密封到外壳830，以允许方位角位移(例如，围绕轴线899旋转)，同时防止或限制润滑剂从外壳830的内空间泄漏。为了示出，驱动系统800可包括油润滑系统，其中油被泵送和/或溅出在布置在外壳830内的部件上，并且密封件863和864有助于将润滑剂容纳在外壳830的内空间中。

输出齿轮810接口连接到轴承801和803，以限制轴线899的位移偏离(例如，输出齿轮810被限制为围绕轴线899旋转的单自由度)。为了示出，输出齿轮810可为单件或多于一个件的刚性组件。例如，如图所示，输出齿轮810包括被驱动和接口连接到离合器元件872的第一件和接口连接到轴承801的第二件。输出齿轮820接口连接到轴承801、802和804，以限制轴线899的位移偏离(例如，输出齿轮820被限制为围绕轴线899旋转的单自由度)。输出齿轮810和820可在一些驱动模式(例如，扭矩矢量分配模式、单电机模式、空档模式)中相对于彼此围绕轴线899旋转，并且可被限制为在一些驱动模式(完全锁定模式)中一起旋转(例如，以相同速度)。

离合器元件871(例如，离合器盘)附连到输出轴861(例如，通过键齿、键或限制相对方位角旋转的任何其他合适的固定件)。离合器元件872(例如，离合器盘)附连到驱动齿轮810(例如，通过键齿、键或限制相对方位角旋转的任何其他合适的固定件)。离合器致动器870被构造成使离合器元件871和872彼此接合和脱离接合，从而使输出齿轮810和输出轴861彼此接合或脱离接合。为了示出，当离合器致动器870使离合器元件871和872接合时，输出齿轮810和输出轴861以相同角速率旋转，并且扭矩在输出齿轮810与输出轴861之间传递。在一些实施方案中，当接合时，可在离合器元件871与872之间发生一些滑动，但在其他实施方案中不需要表现出滑动。

离合器元件881(例如，离合器盘)附连到输出轴862(例如，通过键齿、键或限制相对方位角旋转的任何其他合适的固定件)。离合器元件882(例如，离合器盘)附连到驱动齿轮820(例如，通过键齿、键或限制相对方位角旋转的任何其他合适的固定件)。离合器致动器880被构造成使离合器元件881和882彼此接合和脱离接合，从而使输出齿轮820和输出轴862彼此接合或脱离接合。为了示出，当离合器致动器880使离合器元件881和882接合时，输出齿轮820和输出轴862以相同角速率旋转，并且扭矩在输出齿轮820与输出轴862之间传递。在一些实施方案中，当接合时，可在离合器元件881与882之间发生一些滑动，但在其他实施方案中不需要表现出滑动。

驱动系统800包括差速器组件(例如，中心断开差速器)，差速器组件包括星形齿轮851和852、轴850、框架855、侧齿轮853和854以及差速器致动器858。框架855和轴850也可被称为差速器壳体，该差速器壳体可被接合以便与输出齿轮810一起旋转或与输出齿轮810以不同方式旋转。侧齿轮853附连到输出轴861(例如，通过花键联接、键合或螺栓连接在一起)并且被构造成与输出轴861一起旋转。侧齿轮854附连到输出轴862(例如，通过花键联接、键合或螺栓连接在一起)并且被构造成与输出轴862一起旋转。星形齿轮851和852被构造成围绕轴850旋转。在一些实施方案中，框架855附连到轴850，而在其他实施方案中，框架855和轴850可包含单部件。差速器致动器858被构造成使输出齿轮810和框架855接合和脱离接合。如图所示，差速器致动器858接合，并且因此框架855、轴850和星形齿轮851和852绕轴线899与输出齿轮810一起旋转。进一步如图所示，输出齿轮810包括被构造成与差速器致动器858接合的键齿856。尽管在图8中不可见，但是框架855包括对应键齿，使得在图8所示的构型中，差速器致动器858还接合框架855的键齿，使得框架855和输出齿轮810一起旋转。轴850、框架855和包括星形齿轮853和854的组件在本文中被称为可围绕轴线899旋转的星形齿轮组。在例示性示例中，差速器组件将输出轴861和862联接在一起(例如，并且被构造成将扭矩区分应用于输出轴861和862)，并且差速器致动器858被构造成将输出齿轮810与框架855(例如，差速器壳体)连接和断开连接。

如图所示，轴承803和804布置在外壳830(分别例如，外壳元件831和832)和相应的输出齿轮810和820(例如，其延伸部，诸如机械加工以容纳轴承轴颈的表面)之间。轴承803和804相对于轴线899限制径向位移和轴向位移，同时允许方位角位移(即，围绕轴线899旋转)。轴承801布置在输出齿轮810与输出齿轮820之间，从而约束相对径向位移，同时允许相对方位角位移(例如，相对旋转)。轴承802布置在输出齿轮820与外壳830的固定部件898之间，从而限制至少输出齿轮820的径向位移，同时允许方位角位移(例如，围绕轴线899旋转)。

图9至图11示出了根据本公开的一些实施方案的图8的处于不同驱动模式中的例示性驱动系统800的剖视图。为了清楚起见，图8的所有标签均不包括在图9至图11中，并且为了清楚起见，省略轴承、外壳、离合器致动器、密封件和其他特征件。在图9至图11中使用阴影线以示出被约束为作为刚性主体旋转的部件，以及表现出潜在相对旋转的部件。在例示性示例中，图9至图11所示的驱动模式分别对应于图5至图7的驱动模式。

参考图9，示出了扭矩矢量分配模式，输出齿轮810由第一电机驱动，并且输出齿轮820由第二电机驱动。差速器组件被解锁(例如，框架855与输出齿轮810脱离接合)，而两个离合器组件被锁定至少一些时间(离合器元件871和872彼此接合，并且离合器元件881和882彼此接合)。当离合器元件871和872接合时，输出端861由输出齿轮810驱动，而当离合器元件881和882接合时，输出端862由输出齿轮820驱动。例如，在扭矩矢量分配模式中，每个电机(例如，第一和第二电机)驱动彼此独立的相应的输出端(例如，输出端861和862)。为了示出，第一电机仅驱动输出齿轮810，并且第二电机仅驱动输出齿轮820，并且输出齿轮810和820中的每个输出齿轮可以不同速度旋转并且表现出不同量的扭矩。框架855、轴850和星形齿轮851和852可相对于锁定部件910和920两者(例如，差速器脱离接合)围绕轴线899旋转。因此，如果输出端910和920以不同的角速率旋转，则星形齿轮851和852围绕轴850的轴线旋转。

参考图10，示出了完全锁定模式，差速器组件和两个离合器组件接合，使得两个输出轴861和862作为刚性主体被第一电机、第二电机或两者驱动。与图9的扭矩矢量分配模式不同，输出轴861和862不能独立地自由旋转(例如，驱动轴的轮以相同的速度旋转)，并且电机中的任一者或两者可用于驱动轮。为了示出，如果一个轮在完全锁定模式中滑动，则由第一电机和第二电机两者提供的扭矩可由非滑动轮在完全锁定模式中利用。为了进一步示出，星形齿轮851和852围绕轴850的轴线旋转，这是因为侧齿轮853和854两者均被约束为一起旋转(例如，作为刚性主体的一部分)。

参考图11，示出了单电机模式，两个离合器组件脱离接合，并且差速器组件接合。单电机模式(也被称为超级惜油模式或节能模式)允许前驱动单元从两个电机(并且齿轮组为活动的)减少到单电机(并且齿轮组用于为驱动轴(例如，两个前轮或两个后轮)供电)。仅驱动输出齿轮810的第一电机在单电机模式下驱动输出轴861和862。在一些其他驱动模式中，驱动输出齿轮820的第二电机可自由旋转，但除此以外不与输出轴861或862接合并且不对输出轴861或862提供扭矩。例如，在单电机模式中，单电机用于驱动驱动轴上的轮(例如，沿着轴线899)，从而降低驱动轴的电力需求(例如，包括更少的电机、电力电子器件和/或电力传递损耗)。差速器致动器858接合，并且因此框架855和轴850围绕轴线899与输出齿轮810旋转。然而，离合器致动器870和880不接合(即，脱离接合)，并且因此侧齿轮853和854由星形齿轮851和852驱动。因此，输出轴861和862可以但不必以相同的角速率旋转。例如，在沿着直线路径驱动期间，输出轴861和862以相同的速度旋转，并且星形齿轮851和852不相对于轴850的轴线旋转。在另一个示例中，在以错配的摩擦力/抓力沿着转角或表面驱动期间，输出轴861和862可以不同的速度旋转，在这种情况下，星形齿轮851和852相对于轴850的轴线旋转。输出齿轮820不与输出轴862(或输出轴861)接合并且例如可自由旋转(例如，或随着输出轴862旋转，可伴随地相对于粘性阻力旋转)。

图12示出了根据本公开的一些实施方案的例示性驱动系统1200的透视部分剖视图。图12示出了具有接合在一起的外壳元件1231和1232的外壳1230的外表面。此外，图12示出了切开图，其中外壳1230中的一些外壳被切开，以暴露输出齿轮1210和1210。如图所示，驱动系统1200包括外壳1230、输出齿轮1210和1220(例如，由相应的电机驱动)、差速器致动器1272、离合器致动器1270和1271以及输出轴1261和1262。在例示性示例中，驱动系统1200可与图8至图11的驱动系统800相同。

图13示出了根据本公开的一些实施方案的具有集成差速器的例示性驱动系统1300的一部分的剖视图。如图所示，输出齿轮1310包括延伸部1311和1321，但是应当理解的是，输出齿轮可为单件或被构造成作为刚性主体围绕轴线1399旋转的件的组件。例如，延伸部1311和1321作为具有输出齿轮1310的其余部分的刚性主体进行旋转。如图所示，驱动系统1300包括差速器组件，差速器组件包括星形齿轮1351和1352、轴1350、框架1355、侧齿轮1353和1354以及差速器致动器1359。侧齿轮1353被构造成附连到与接口1361接合的输出轴(未示出)(例如，通过花键联接、键合或螺栓连接在一起)并且被构造成与输出轴一起旋转。侧齿轮1354被构造成附连到与接口1362接合的输出轴(未示出)(例如，通过花键联接、键合或螺栓连接在一起)并且被构造成与输出轴一起旋转。为了示出，侧齿轮1351可相对于由第一电机(未示出)驱动的输出齿轮1310(例如，其延伸部1311)旋转，并且侧齿轮1352可相对于输出齿轮1310(例如，其延伸部1321)旋转。止推垫圈1381和1382分别在延伸部1311和1321之间轴向布置。止推垫圈1381和1382允许侧齿轮1351和1352与相应的延伸部1311和1321之间的相对方位角位移(例如，相对旋转)。星形齿轮1351和1352被构造成围绕轴1350的轴线(例如，平行于轴线1301的竖直轴线，如图所示的)旋转。在一些实施方案中，框架1355附连到轴1350，而在其他实施方案中，框架1355和轴1350可包含单部件。

差速器致动器1358被构造成使输出齿轮1310和框架1355接合和脱离接合。如图所示，差速器致动器1358接合，并且因此框架1355、轴1350和星形齿轮1351和1352围绕轴线1399与输出齿轮1310一起旋转。进一步如图所示，输出齿轮1310包括被构造成与差速器致动器1358的柱塞1359接合的键齿(在图13中不可见)。尽管在图13中不可见，但是框架1355包括对应键齿，使得在图13所示的构型中，差速器致动器1358的柱塞1359也接合框架1355的花键，使得框架1355和输出齿轮1310一起旋转。柱塞1359被构造成平行于轴线1399(“轴向”)平移，以使输出齿轮1310与差速器组件(例如，其框架1355)接合和脱离接合。

图14示出了根据本公开的一些实施方案的具有联接合部的例示性驱动系统1400的一部分的剖视图。驱动系统1400包含输出齿轮1410和1420(例如，由在图14中未示出的相应的电机驱动)、联接件1430和断开连接件1412和1422。输出齿轮1410和1420被构造成由相应的电动电机独立地驱动。可包含相应的离合器组件的断开连接件1412和1422被构造成使输出齿轮1410和1420与相应的轮联接和脱离联接。可包含差速器组件或离合器组件的联接件1430被构造成使输出齿轮1410和1420联接和脱离联接。例如，当接合时，联接件1430可允许实现完全锁定模式和/或单电机模式(例如，由电机中的任一者或更多的两者驱动)。在另一个示例中，当脱离接合时，联接件1430可允许实现扭矩矢量分配模式。在一些实施方案中，联接件1430中的每个联接件和断开连接件1412和1422可包含由控制系统控制以实现一种或多种驱动模式的一个或多个致动器。在一些实施方案中，联接件1430包括差速器组件，其中星形齿轮组联接到输出齿轮1410和1420中的一个输出齿轮，其中输出轴联接到与星形齿轮组接合的相应的侧齿轮。

图15示出了根据本公开的一些实施方案的具有中间差速器组件1550的驱动系统1500的一部分的剖视图。如图所示，差速器组件1550包括外壳1530，而不是集成在驱动系统外壳内(例如，如图8所示)。驱动系统1500包括输出齿轮1510和1520、轴承1501至1504和差速器组件1550。差速器组件1550可被螺栓连接或以其他方式安装到包围输出齿轮1510和1520的外壳上。为了示出，在一些实施方案中，作为添加部件而不是集成部件，差速器组件1550可被安装在与输出齿轮1510和1520中的每个输出齿轮对应的现有外壳中间。

轴承1501和1502被构造成限制输出齿轮1510相对于轴线1599的径向位移和轴向位移，同时允许输出齿轮1510围绕轴线1599的方位角位移(例如，旋转)。轴承1503和1504被构造成限制输出齿轮1520相对于轴线1599的径向位移和轴向位移，同时允许输出齿轮1520围绕轴线1599的方位角位移(例如，旋转)。差速器组件1550包括被构造成固定的外壳1530和被构造成接合星形齿轮组(图15中未示出)的侧齿轮1551和1552。如图所示，侧齿轮1551和1552中的每个侧齿轮包含用于联接到相应的输出轴(类似于图8的驱动系统800)的键齿。差速器组件1550还可包含用于对差速器进行锁定和解锁的致动器。例如，当被锁定时，驱动轴被完全锁定(例如，输出齿轮1510和1520以相同的速率旋转)，并且当被解锁时，驱动轴可实现模式空档或扭矩矢量分配模式。

图16示出了根据本公开的一些实施方案的具有中间差速器和中间离合器的例示性驱动系统1600的一部分的剖视图。如图所示，驱动系统1600包括输出齿轮1610和1620、行星齿轮式差速器1650、输出轴1661和1662以及轴承1601至1604。尽管在图16中未示出，但是驱动系统1600还包括具有固定部件的外壳。差速器组件1650可被螺栓连接或以其他方式安装到包围输出齿轮1610和1620的外壳上。为了示出，在一些实施方案中，作为添加部件而不是集成部件，差速器组件1650可被安装在与输出齿轮1610和1620中的每个输出齿轮对应的现有外壳中。输出齿轮1620驱动与齿轮1652一起旋转的输出轴1662，所有这些对象均与外壳1630一起旋转。输出齿轮1610驱动与齿轮1651一起旋转的输出轴1661。

轴承1601和1602被构造成限制输出齿轮1610相对于轴线1699的径向位移和轴向位移，同时允许输出齿轮1610围绕轴线1699的方位角位移(例如，旋转)。轴承1603和1604被构造成限制输出齿轮1620相对于轴线1699的径向位移和轴向位移，同时允许输出齿轮1620绕轴线1699的方位角位移(例如，旋转)。差速器组件1650包含能够旋转的外壳1630、行星齿轮1653和被构造成接合行星齿轮1653的齿轮1651和1652。齿轮1551和1552中的每个齿轮可包含用于联接到相应的输出轴1661和1662的键齿或键。差速器组件1650还可包含用于对差速器进行锁定和解锁的致动器。例如，当被锁定时，驱动轴被完全锁定(例如，输出齿轮1610和1620以相同的速率旋转)，并且当被解锁时，驱动轴可实现模式空档或扭矩矢量分配模式。为了示出，当被解锁时，行星齿轮1653可围绕轴线1699旋转，并且齿轮1651和1652可以不同的速率围绕轴线1699旋转。

图17示出了根据本公开的一些实施方案的例示性驱动系统1700的剖视图。如图所示，驱动系统1700包括外壳1730、电机1701和1702、中间齿轮组1711和1721、输出齿轮1710和1720、输出端1761和1762、安装件1705和1706。如图所示，驱动系统1700不包含差速器组件，尽管合适的差速器组件可以是集成齿轮或输出齿轮1710和1720，并且输出端1761和1762可被具有集成差速器组件的输出齿轮替换。电机1701和1702包含与相应的中间齿轮组1711和1721接合的相应的电机齿轮，中间齿轮组继而与相应的输出齿轮1710和1720接合。输出端1761和1762包括断开连接件，并且被花键联接以接合到相应的驱动轴。安装件1705和1706将外壳1730附连到电动车辆上，并且可包括紧固件、衬套、任何其他合适的部件或其任何组合。离合器组件1770和1780分别允许输出齿轮1710和输出端1761的联接以及输出齿轮1720和输出端1762的联接。在例示性示例中，图2至图16的例示性布置和驱动系统中的任一者可改装成驱动系统1700，或与驱动系统1700组合以提供差速器功能。为了示出，输出齿轮1710和1720以及任何其他合适的部件可被重新设计、替换或以其他方式修改以容纳差速器组件。

图18示出了根据本公开的一些实施方案的具有用于控制一个或多个驱动单元的控制系统的例示性电动车辆1800的框图。电动车辆1800包括电池组1830、电动车辆子系统1810、悬架和轮。电气车辆子系统1810包括例如后驱动单元1812、前驱动单元1814、控制电路1816、辅助系统1818、输入接口1820和任何其他合适的对应设备。电动车辆1800包括与一个驱动轴(例如，后驱动轴)对应的电力传输机构1850(例如，齿轮箱、滑轮系统或用于转移轴工作的其他机构)和与另一驱动轴(例如，前驱动轴)对应的电力传输机构1860。例如，电动车辆1800可与图1的电动车辆100相同，其中前驱动单元110和后驱动单元120分别对应于电力传输机构1860和1850。在另一个示例中，车辆1800可包括图2至图17的例示性布置和作为电力传输机构1850和1860中的任一者或两者的一部分的驱动系统中的任一者。车辆子系统1810可用于例如监测图2至图17的例示性布置和驱动系统中的任一者的操作(例如，传感器信号)、图2至图17的例示性布置和驱动系统中的任一者的控制致动器(例如，离合器致动器和/或差速器致动器)，或以其他方式管理图2至图17的任何例示性布置和驱动系统的操作。为了示出，电力传输机构1850和1860中的每个电力传输机构可包括与左半轴对应的左侧齿轮系和与右半轴对应的右侧齿轮系。

在一些实施方案中，控制电路1816可包含处理设备、存储器、电源管理部件、用于控制一个或多个驱动单元(例如，前驱动单元1814和后驱动单元1812)或其任何组合的任何其他合适的部件。例如，控制电路1816可控制流向一个或多个驱动单元的电动电机的相位的电流(例如，电流的量和电流的方向)(例如，使用存储在电池组1830中的电力)。在另一个示例中，对于一个或多个离合器组件，控制电路1816可控制离合器操作(例如，使用电磁致动的离合器)。在另一个示例中，控制电路1816可在双驱动单元中控制差速器操作(例如，使用电磁致动的差速器)。在一些实施方案中，控制电路1816被配置为对一个或多个离合器致动器(例如，第一和第二离合器致动器)、差速器致动器或它们的组合进行致动和退动。例如，控制电路可向(i)电力传输机构1850、1860或两者的一个或多个离合器致动器，(ii)电力传输机构1850、1860或两者的一个或多个差速器致动器，或(iii)其组合提供控制信号(例如，通信、电力或两者)。在另一个示例中，控制信号可以是二进制的(例如，DC电压的开/关应用)，模拟(例如，控制信号可基于电压范围、脉冲宽度调制或脉冲密度调制成比例)、振荡(例如，和AC信号或其他振荡信号)、任何其他合适的波形或形状(例如，方波、锯齿波、三角形波、整流正弦波)或其任何组合。在一些实施方案中，致动器被弹簧加载或以其他方式被偏压成接合状态或脱离接合状态，并且来自车辆子系统1810的电力、液压电力或气动电力的施加引起状态的改变(例如，接合到脱离接合，或脱离接合到接合)。

在一些实施方案中，控制电路1816可包含一个或多个传感器、一个或多个传感器接口(例如，用于作为驱动单元的一部分而被包含的传感器)、对应布线、对应信号调节部件、用于感测驱动单元的状态的任何其他合适的部件或其任何组合。例如，控制电路1816可包括速度传感器(例如，旋转编码器)、电流传感器、电压传感器、温度传感器、任何其他合适的传感器或其任何组合。在一些实施方案中，控制电路1816可由中央控制器、多个分布式控制系统、嵌入式系统或其任何组合来实施。例如，控制电路1816可至少部分地由电子控制单元(ECU)实施。在另一个示例中，电动车辆可包括由ECU控制的电力电子设备系统，并且被构造成管理流向一个或多个驱动单元的一个或多个电动电机的电流。后驱动单元1812可通过半轴、恒定速度接合部、一个或多个悬架/转向部件、任何其他合适的联接件或其任何合适的组合而被联接到电动车辆的轮。前驱动单元1814可通过半轴、恒定速度接合部、一个或多个悬架/转向部件、任何其他合适的联接件或其任何合适的组合而被联接到电动车辆的轮。例如，轮可以安装到包含用于半轴的轴承的轮毂，其中轮毂联接到被安装到车辆框架的悬架/转向部件(例如，其中驱动单元也被安装到车辆框架)。

在一些实施方案中，驱动系统可包括各自包括一个或多个离合器组件和差速器组件的第一驱动单元和任选地第二驱动单元。在一些实施方案中，除了包含驱动单元(例如，单驱动单元或双驱动单元)之外，系统还可包含处理设备，该处理设备被构造成对离合器组件进行使能和去使能以传递扭矩、管理电机操作、管理再生(例如，使用电机作为发电机)、执行任何其他控制功能或其任何组合。对离合器组件进行使能和去使能可指完全或部分地增加或减小离合器组件的元件的接合(例如，使用控制电路)。例如，对离合器组件进行使能可包括完全锁定离合器，允许离合器的一些滑动，或以其他方式转移输出轴之间的扭矩量。在一些实施方案中，驱动单元可包含被构造成感测轮滑移的至少一个传感器(例如，联接到控制电路的传感器接口)，并且控制电路可以进一步配置为接收来自至少一个传感器的信号，检测正在发生的轮滑移，并且响应于检测到正在发生轮滑移而对离合器组件、差速器组件或其组合进行使能。例如，传感器可检测轴速度(例如，通过编码器测量的输出轴速度)或输出扭矩(例如，输出轴扭矩或电机扭矩)。在一些实施方案中，驱动系统可包含被构造成指示期望速度(例如，通过用户压下)的加速器踏板，并且如果速度参数高于阈值，则处理设备可从加速器踏板接收信号，基于信号确定速度参数，并且对一个或多个离合器组件、一个或多个差速器组件、一个或多个电机或其组合进行使能。例如，如果用户“踩踏”加速器踏板(例如，超过50％需量)，则控制电路可对离合器组件和差速器组件进行使能以将驱动轴的输出轴锁定在一起。在一些实施方案中，控制电路可基于路况(例如，结冰道路、水洼、大风)、驱动模式(例如，越野道路模式、运动模式或牵引模式)、任何其他合适的标准或其任何组合来对离合器组件或差速器组件进行使能和去使能。

在一些实施方案中，附连在一个或多个位置处的一个或多个托架可用于刚性地连接双驱动单元的两个电机、双驱动单元的两个电力传输机构外壳或两者，以确保双驱动单元的所有部件在正常操作条件下充当单刚性主体。在一些实施方案中，凸出部、突片或其他合适的特征部可被包括在外壳上以辅助进行安装。

在一些实施方案中，一个或多个驱动单元可被包含在车辆中。例如，表2a和表2b包括根据本公开的一些例示性驱动模式。表2中包括的四个例示性驱动模式对应于单驱动轴，并且可应用到每个驱动轴(例如，彼此独立或依赖于彼此)。为了示出，扭矩矢量分配模式可允许完全独立的轮机构、超级惜油模式可允许单电机对驱动轴进行驱动(例如，单电机推进分化到两个轮)，锁定模式允许任一电机的两次峰值扭矩

表2a：例示性驱动模式，在左(L)齿轮组上具有差速器锁。

表2b：例示性驱动模式，在左(L)齿轮组上具有差速器锁。

被提供到单轮(例如，具有牵引力的轮)，并且空档模式允许水平牵引(例如，电机不向输出轴提供主动扭矩)。在一些实施方案中，中心断开差速器接合到电机一(例如，如图4至图11和图13至图17所示的左电机)，并且电机二(例如，另一电机)快速接合以提供左到右的差速器扭矩。例如，这可用于快速提供从超级惜油模式到扭矩矢量分配(例如，单电机模式到双电机模式)的转变。如表2a和表2b所示，与中心断开差速器的壳体接合的输出齿轮(例如，和对应半轴)在本文中可被称为相对于“1”的“左(L)”，而另一输出齿轮(例如，和对应半轴)在本文中可被称为“右(R)”或“2”。

图19示出了根据本公开的一些实施方案的用于管理电动车辆驱动体系的例示性过程1900的流程图。过程1900可由图18的可包括任何合适的驱动系统诸如图1至图17中所示的那些驱动系统的电动车辆1800实施。例如，控制电路1816可执行计算机指令以控制一个或多个离合器致动器(例如，用于一个或多个驱动轴)、一个或多个差速器致动器(例如，用于一个或多个驱动轴)、从一个或多个传感器接收传感器信号、检索参考信息、任何其他合适的功能或其任何组合，以实施过程1900。在一些实施方案中，例如，系统实施包括存储在非暂时性计算机可读介质上的计算机可执行指令的应用。

在步骤1902处，系统确定一个或多个驱动轴中的每个驱动轴的驱动模式。在一些实施方案中，系统从多种驱动模式中选择一种驱动模式(例如，如表2a和2b中所示的驱动模式)。系统可基于以下各项来确定驱动模式：扭矩命令、电流命令、速度(例如，轮速度、轴速度、齿轮速度或其相对速度)、能量消耗度量、能量存储度量(例如，图18的电池系统1830的电荷的状态)、在输入接口1820处接收的用户输入、参考信息(例如，存储在数据库中或以其他方式存储在存储器中)、任何其他合适的信息或其任何组合。系统可实施或采取输入、传感器输入、用户输入、参考信息、可执行指令、逻辑命令、任何其他合适的信息或指令或其任何组合。

在一些实施方案中，在步骤1902处，系统采取输入一个或多个传感器信号，诸如电流信号(例如，DC总线中的电流、一个或多个电机相位中的电流)、电压信号(例如，跨DC总线的电压、跨一个或多个电机相位的电压)、旋转位置信息(例如，电荷的角度位置、速度或加速度、轴或齿轮)、电池组信息(例如，电荷的状态、估计的剩余电池寿命、故障信息、使用信息、能量消耗速率)、踏板位置信息(例如，来自用于加速或制动的驱动控制脚踏板)、存储在存储器中的参考设置、任何其他合适的信息或其任何组合。在一些实施方案中，系统从输入接口1820接收用于指示用户已选择特定驱动模式(例如，使用可转动旋钮、触摸屏、按钮、语音命令或任何其他合适的输入类型)的输入选择。在一些实施方案中，在步骤1902处，系统可识别驱动模式。例如，在以下情况下，系统可识别完全锁定模式(例如，并且前进至步骤1904)：当被用户选择时；当车辆沿直线路径行进时；当车辆在驱动轴的两个轮处具有一致的抓力时；当需要最大加速度或很大的加速度时；或基于任何其他合适的标准；或其组合。在另一个示例中，在以下情况下，系统可识别单电机模式(例如，并且前进至步骤1906)：当被用户选择时；当车辆行进长距离时；当车辆在驱动轴的两个轮处具有一致的抓力时；当不需要最大加速度或很大的加速度时；或基于任何其他合适的标准；或其组合。在另一个示例中，在以下情况下，系统可识别扭矩矢量分配模式(例如，并且前进至步骤1908)：当被用户选择时；当车辆在越野行进时；当车辆在驱动轴的两个轮处具有不一致的抓力时；当路况为动态的或光滑的时；当间歇地需要最大加速度或很大的加速度时；当需要储罐转弯时；或基于任何其他合适的标准；或其组合。在另一个示例中，在以下情况下，系统可识别空档模式(例如，并且前进至步骤1910)：当被用户选择时；当车辆行进长距离时；当路况是一致的且非湿滑的时；当不需要最大路况或很大的加速度时；或基于任何其他合适的标准；或其组合。

在步骤1904处，系统实现完全锁定模式。例如，完全锁定模式中的驱动轴由两个电机驱动器(例如，车辆可是前轮驱动、后轮驱动或两者)。在一些实施方案中，在步骤1906处，系统接合或使第一离合器接合，接合或使第二离合器接合，接合或使差速器接合，并控制第一电机、第二电机或两者的旋转。例如，系统可将电流施加到第一电机和第二电机中的任一者或两者的相位，以在完全锁定的输出端处产生扭矩，扭矩驱动以相同的角度旋转的两个轮(例如，尽管不一定是相同的扭矩)。为了示出，第一离合器、第二离合器和差速器中的任一者可被构造成在没有输入(例如，通常地接合)的情况下接合，在没有输入(例如，通常地脱离接合)的情况下脱离接合，或需要输入以肯定地进行接合或脱离接合。在一些实施方案中，步骤1904包括生成信号并将信号传递到第一离合器组件、第二离合器组件、差速器组件或其组合的致动器。在例示性示例中，在图6和图10中示出了完全锁定模式。

在步骤1906处，系统实现单电机模式。例如，单电机模式中的驱动轴由单电机驱动器(例如，车辆可以是前轮驱动、后轮驱动或两者)。在一些实施方案中，在步骤1906处，系统脱离接合或使第一离合器脱离接合，脱离接合或使第二离合器脱离接合，接合或使差速器接合，并控制第一电机的旋转。例如，系统可允许第二电机在没有电力输入的情况下自由旋转，将电机机械地锁定在适当位置，或以其他方式不向第二电机提供相电流。为了示出，第一离合器、第二离合器和差速器中的任一者可被构造成在没有输入(例如，通常地接合)的情况下接合，在没有输入(例如，通常地脱离接合)的情况下脱离接合，或需要输入以肯定地进行接合或脱离接合。在一些实施方案中，步骤1906包括生成信号并将信号传递到第一离合器组件、第二离合器组件、差速器组件或其组合的致动器。在例示性示例中，在图7和图11中示出了单电机模式。

在步骤1908处，系统实现扭矩矢量分配模式。例如，扭矩矢量分配模式中的驱动轴允许独立控制两个轮(例如，车辆可以是前轮驱动、后轮驱动或两者)。在一些实施方案中，在步骤1908处，系统接合或使第一离合器接合，接合或使第二离合器接合，脱离接合或使差速器脱离接合，并控制所述第一电机和所述第二电机两者的旋转。例如，通过向第一电机和第二电机的相位提供电流，系统可向驱动轴的每个轮提供相同的扭矩或不同的扭矩。为了示出，第一离合器、第二离合器和差速器中的任一者可被构造成在没有输入(例如，通常地接合)的情况下接合，在没有输入(例如，通常地脱离接合)的情况下脱离接合，或需要输入以肯定地进行接合或脱离接合。在一些实施方案中，步骤1908包括生成信号并将信号传递到第一离合器组件、第二离合器组件、差速器组件或其组合的致动器。在例示性示例中，在图5和图9中示出了扭矩矢量分配模式。

在步骤1910处，系统实现空档模式。例如，空档模式中的驱动轴由另一驱动轴拖曳(例如，车辆是前轮驱动或后轮驱动，但并非同时为两者)。在一些实施方案中，在步骤1910处，系统脱离接合或使第一离合器脱离接合、脱离接合或使第二离合器脱离接合，脱离接合或使差速器脱离接合。在一些实施方案中，在步骤1910处，系统允许第一电机和第二电机两者自由旋转(例如，在没有电力输入的情况下)。例如，通过向第一电机和第二电机的相位提供电流，系统可向驱动轴的每个轮提供相同的扭矩或不同的扭矩。为了示出，第一离合器、第二离合器和差速器中的任一者可被构造成在没有输入(例如，通常地接合)的情况下接合，在没有输入(例如，通常地脱离接合)的情况下脱离接合，或需要输入以肯定地进行接合或脱离接合。在一些实施方案中，步骤1910包括生成信号并将信号传递到第一离合器组件、第二离合器组件、差速器组件或其组合的致动器。

在步骤1912处，系统针对一个或多个驱动轴更新驱动模式。例如，在一些实施方案中，系统针对每个驱动轴更新驱动模式。在另一个示例中，在一些实施方案中，系统针对具有差速器组件的每个驱动轴更新驱动模式。在另一个示例中，在一些实施方案中，系统针对特定驱动轴更新驱动模式。系统可以预定频率更新驱动模式，即取决于操作参数(例如，车辆速度、轴速、齿轮速度)的频率，对事件(例如，操作参数的变化、在输入接口处接收的输入)进行响应，

在例示性示例中，参考具有两个驱动轴(例如，前驱动单元和后驱动单元)的车辆，可实现若干种车辆模式。例如，表3示出了可通过组合表1和表2生成的若干个构型。表3中的构型中的一些构型对于驱动轴可以是不可接近的，而无需双离合器将输出轴与输出齿轮脱离联接。例如，本公开的驱动单元可被包含在前驱动轴、后驱动轴或两者处，其中特定布置把控可访问的构型。

表3：具有两个驱动轴的车辆的例示性构型。

通过实施前驱动单元或后驱动单元的输出齿轮之间的差速器，并且具有选择性离合器以改变扭矩路径，系统能够用单个电机和/或齿轮组为驱动轴的两个轮供电。例如，系统可以在单电机模式下实现车辆总行程的5％改进或更多。在另一个示例中，锁定模式可以允许通过降低电机和齿轮箱的扭矩输出的能力实现额外的5％行程改进，同时通过锁定差速器来保持每个轮的高峰值扭矩。在另一个示例中，通过断开两个轮的连接来实现空档，这对于保养或水平牵引车辆(例如，在卡车或休闲车后面)可能是有利的。本公开的构型可以允许驱动模式的灵活性以及相对于其它两个或三个机动车辆架构的显著行程改进。

前述内容只是举例说明本公开的原理，并且在不脱离本公开的范围的情况下，本领域的技术人员可做出各种修改。上述实施方案是出于举例说明而非限制的目的而呈现的。本公开还可采用除本文明确描述的那些形式之外的许多形式。因此，应当强调的是，本公开不限于明确公开的方法、系统和仪器，而是旨在包括其变型和修改，这些变型和修改在以下权利要求书的实质内。

Claims (20)

1.一种系统，包括：

第一输出齿轮，所述第一输出齿轮被构造成基于第一电机进行旋转，其中第一半轴被构造成基于所述第一输出齿轮进行旋转；

第二输出齿轮，所述第二输出齿轮被构造成基于第二电机进行旋转，其中第二半轴被构造成基于所述第二输出齿轮进行旋转；和

中心断开差速器，所述中心断开差速器联接到所述第一半轴和所述第二半轴，并且被构造成将所述第一输出齿轮与所述第一半轴连接和断开连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述中心断开差速器被进一步构造成：

将所述第一输出齿轮连接到所述中心断开差速器的壳体，其中所述第一半轴和所述第二半轴被构造成在所述第二输出齿轮与所述第二半轴断开连接时基于所述第一输出齿轮进行旋转。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述中心断开差速器被进一步构造成：

将所述第一输出齿轮连接到所述中心断开差速器的壳体；以及

将所述第二输出齿轮连接到所述第二半轴的第二侧齿轮，其中所述第一半轴和所述第二半轴被构造成基于将所述第二输出齿轮连接到所述第二侧齿轮而进行旋转。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述中心断开差速器被进一步构造成：

将所述第一输出齿轮连接到所述中心断开差速器的壳体和所述第一半轴的第一侧齿轮；以及

将所述第二输出齿轮连接到所述第二半轴的第二侧齿轮，其中所述第一输出齿轮和所述第二输出齿轮产生相对于所述第一半轴和所述第二半轴中的一者或多者的扭矩的增加。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述中心断开差速器被进一步构造成：

将所述第一输出齿轮与所述中心断开差速器的壳体脱离接合；

将所述第一输出齿轮连接到所述第一半轴；以及

将所述第二输出齿轮连接到所述第二半轴的第二侧齿轮，其中所述第一输出齿轮和所述第二输出齿轮产生相对于相应的第一半轴和第二半轴的独立扭矩。

6.根据权利要求1所述的系统，还包括：

第一离合器组件，所述第一离合器组件被构造成通过将扭矩从所述第一输出齿轮传递到所述第一半轴而将所述第一输出齿轮连接到所述第一半轴；和

第二离合器组件，所述第二离合器组件被构造成通过将扭矩从所述第二输出齿轮传递到所述第二半轴而将所述第二输出齿轮连接到所述第二半轴。

7.根据权利要求1所述的系统，还包括第一致动器，所述第一致动器被构造成将所述第一输出齿轮和差速器壳体接合和脱离接合。

8.根据权利要求1所述的系统，还包括：

固定外壳；

第一轴承，所述第一轴承布置在所述第一输出齿轮与所述固定外壳之间；

第二轴承，所述第二轴承布置在所述第二输出齿轮与所述固定外壳之间；和

第三轴承，所述第三轴承布置在所述第一输出齿轮与所述第二输出齿轮之间。

9.一种车辆的驱动系统，所述系统包括：

第一输出齿轮，所述第一输出齿轮由第一电机驱动；

第一离合器组件，所述第一离合器组件被构造成将所述第一输出齿轮与联接到第一轮的第一半轴联接和脱离联接；

第二输出齿轮，所述第二输出齿轮由第二电机驱动；

第二离合器组件，所述第二离合器组件被构造成将所述第二输出齿轮与联接到第二轮的第二半轴联接和脱离联接；和

中心断开差速器，所述中心断开差速器被构造成将所述第一输出齿轮联接到所述第一输出轴并联接到所述第二半轴。

10.根据权利要求9所述的驱动系统，其中所述第一电机和所述第二电机被构造成独立地受控。

11.根据权利要求9所述的驱动系统，还包括控制电路，其中：

所述第一离合器组件包括联接到所述控制电路的第一致动器；

所述第二离合器组件包括联接到所述控制电路的第二致动器；

所述驱动系统包括第三致动器，所述第三致动器联接到所述控制电路并且被配置为将所述第一输出齿轮与差速器壳体接合和脱离接合；并且

所述控制电路被配置为对所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器中的每一者进行致动和退动。

12.根据权利要求11所述的驱动系统，其中所述控制电路被配置为：

实现第一驱动模式，其中所述第一离合器组件接合，所述第二离合器组件接合，并且所述中心断开差速器脱离接合；

实现第二驱动模式，其中所述第一离合器组件接合，所述第二离合器组件接合，并且所述中心断开差速器接合；以及

实现第三驱动模式，其中所述第一离合器组件脱离接合，所述第二离合器组件脱离接合，并且所述中心断开差速器接合。

13.根据权利要求9所述的驱动系统，其中所述中心断开差速器包括：

星形齿轮组，所述星形齿轮组联接到差速器壳体；

第一侧齿轮，所述第一侧齿轮联接到所述第一半轴并与所述星形齿轮组接合；

第二侧齿轮，所述第二侧齿轮联接到所述第二半轴并与所述星形齿轮组接合；

第一止推垫圈，所述第一止推垫圈布置在所述第一侧齿轮与所述第一输出齿轮之间；和

第二止推垫圈，所述第二止推垫圈布置在所述第二侧齿轮与外壳的固定部分之间。

14.一种用于管理驱动轴的驱动模式的方法，所述方法包括：

控制第一离合器，所述第一离合器联接第一输出齿轮和所述驱动轴的第一半轴；

控制第二离合器，所述第二离合器联接第二输出齿轮和驱动轴的第二半轴；

控制差速器，所述差速器被构造成将所述第一输出齿轮联接到所述第一半轴并联接到所述第二半轴；以及

控制联接到所述第一输出齿轮的第一电机或联接到所述第二输出齿轮的第二电机中的至少一者。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：

确定在所述驱动轴处实现扭矩矢量分配模式；以及

通过以下步骤实现所述扭矩矢量分配模式：

使得联接第一输出齿轮和所述驱动轴的第一半轴的第一离合器将被接合；

使得联接第二输出齿轮和驱动轴的第二半轴的第二离合器将被接合；

使得被构造成用于将所述第一半轴和所述第二半轴联接和脱离联接的差速器将被脱离接合，以及

独立地控制所述第一电机的旋转和所述第二电机的旋转。

16.根据权利要求14所述的方法，还包括：

确定在所述驱动轴处实现完全锁定驱动模式；以及

通过以下步骤实现所述完全锁定驱动模式：

使得所述第一离合器将被接合；

使得所述第二离合器将被接合；以及

使得所述差速器将被接合。

17.根据权利要求14所述的方法，还包括：

确定实现单电机驱动模式；以及

通过以下步骤实现所述单电机驱动模式：

使得所述第一离合器将被脱离接合；

使得所述第二离合器将被脱离接合；

使得所述差速器将被接合；以及

控制所述第一电机的旋转。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括允许所述第二电机在没有电力输入的情况下自由旋转。

19.根据权利要求14所述的方法，还包括：

确定在所述驱动轴处实现空档驱动模式；以及

通过以下步骤实现所述空档驱动模式：

使得所述第一离合器将被脱离接合；

使得所述第二离合器将被脱离接合；

使得所述差速器将被脱离接合；以及

允许所述第一电机和所述第二电机两者在没有电力输入的情况下自由旋转。

20.根据权利要求14所述的方法，还包括基于以下各项中的至少一者来确定驱动模式：来自速度传感器的信号、能量消耗度量、对用户界面的输入、所述第一电机的扭矩值或所述第二电机的扭矩值。

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