CN1673565A - 液压控制的扭矩连接装置 - Google Patents

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Abstract

一种液压驱动的扭矩连接装置设置成把驱动扭矩从输入端传递到至少一个输出端中。该扭矩连接装置包括：可旋转的液压歧管体，它具有若干在其中限定出的缸孔；多凸起的凸轮环，它与歧管体共轴线地进行旋转；若干活塞，它们中的每一个设置在歧管体内的若干缸孔中的相应一个内，从而在歧管体和凸轮环之间具有相对旋转运动时，在其内进行往复运动，这些活塞在相应的缸孔内限定出若干压力室；及限制装置，该限制装置与若干压力室中的每一个处于流体连通，因此该限制装置在排出冲程期间控制在若干压力室中的每一个内可以得到的排出压力。该若干活塞中的每一个在末端上可旋转地接合该至少一个凸轮环。

Description

液压控制的扭矩连接装置
技术领域
本发明总的来讲涉及一种扭矩连接装置，更加具体地说，本发明涉及一种液压驱动的扭矩连接装置，该装置设置成把驱动扭矩从输入端传递到至少一个输出端中。
背景技术
传统上，扭矩连接装置在现有技术中是公知的，并且用于各种应用中如车辆的驱动系，以在一对旋转件之间限制滑动和传递驱动扭矩。在全轮驱动应用中，扭矩连接装置用来响应从动件和非从动件之间的速度差而自动地控制从从动件传递到非从动件的驱动扭矩。在有限的滑动应用中，一些连接与差动相关联地进行使用，以在一对旋转件之间自动地限制滑动并且使扭矩分配产生偏差。
这种扭矩连接装置传统上在旋转件之间使用了摩擦离合器。各种液压致动器组件有选择地驱动摩擦离合器，这些致动器组件由设置在壳体内的一些元件来构造。位于壳体内部的液压致动器组件常常包括一些往复式泵，这些泵设置在壳体内部并且响应差动壳体和输出轴之间的相对旋转而被驱动。往复式泵常常呈内部齿轮泵形状如转子泵，这些泵适合于把旋转工作转换成液压工作。液压致动器组件还包括液压活塞件从而通过摩擦来给摩擦离合器施加负载。
尽管公知的扭矩连接装置(它包括上面公开的这些但不局限于这些)已证明可以用于各种车辆的动力传动系统应用中，但是这些装置仍然可以进行一些改进：这些改进可以提高它们的性能并且减少费用。记住，存在需要来开发改进的扭矩连接装置以领先于现有技术。
发明内容
本发明提供了一种新型液压驱动扭矩连接装置，该装置设置成把驱动扭矩从输入端传递到至少一个输出端中。
本发明的扭矩连接装置包括：可旋转的液压歧管体，该歧管体具有至少一个在其中限定出的缸孔；至少一个多凸起的凸轮环，它相对于液压歧管体可以旋转并且与液压歧管体共轴线；至少一个活塞，它们中的每一个设置在歧管体内的该至少一个缸孔中的相应一个内，从而在歧管体和至少一个凸轮环之间具有相对旋转运动时，在其内进行往复运动。这些第一活塞中的至少一个在这些缸孔中的相应一个内限定出相应的若干变容压力室。
本发明的扭矩连接装置还包括至少一个限制装置，该限制装置与该至少一个压力室中的每一个相流体连通，因此该至少一个限制装置在该至少一个活塞的排出冲程期间控制在该至少一个压力室中的每一个中可以得到的排出压力。该至少一个活塞中的每一个在其末端接合该至少一个凸轮环。
优选地，该至少一个限制装置设置成有选择地把在该至少一个压力室中的每一个内所能得到的排出压力设置在最大压力值和最小压力值之间，其中最小压力值是可以防止驱动扭矩连接装置的值，而最大压力值是实现扭矩连接装置的驱动的值。当该至少一个限制装置调整成设定在该至少一个压力室中的每一个中能够得到的排出压力时，该压力在最大压力值和最小压力值之间可以进行调整，从而部分地驱动扭矩连接装置。根据至少一个车辆参数如输入和输出速度传感器、车轮速度传感器、探测防抱死制动系统的驱动的ABS驱动传感器、横摆率传感器、转向角传感器等，借助电子控制器来有选择地和可变地控制该至少一个限制装置。
本发明的扭矩连接装置还包括至少一个用来储存液压流体的流体容器。该至少一个流体容器与该若干压力室和该至少一个限制装置处于流体连通中，并且优选地设置在液压歧管体内。
附图说明
结合附图来看，通过研究下面的具体说明，使本发明的其它目的和优点变得更加清楚，其中：
图1是本发明第一示例性实施例的扭矩连接装置的透视图；
图2是本发明第一示例性实施例的扭矩连接装置的分解透视图；
图3是本发明第一示例性实施例的扭矩连接装置的液压线路的示意图，它示出了扭矩连接装置的局部示意性横剖视图；
图4是本发明第二示例性实施例的扭矩连接装置的透视图；
图5是本发明第二示例性实施例的扭矩连接装置的分解透视图；
图6是本发明第二示例性实施例的扭矩连接装置的液压线路的示意图，它示出了扭矩连接装置的局部示意性横剖视图。
具体实施方式
现在，参照附图来描述本发明的优选实施例。
图1-3示出了本发明第一示例性实施例的、可选择操纵的扭矩连接装置10。扭矩连接装置10包括：基本上是圆柱形的壳体12，它可旋转地支撑液压歧管体14中，该歧管体14绕着旋转轴线15可以旋转；及多凸起的凸轮环26，它与液压歧管体14共轴线。液压歧管体14和多凸起的凸轮环26借助合适的防摩擦轴承如滚柱轴承可旋转地支撑在壳体12内。优选的是，圆柱形壳体12包括两个半部12a和12b，这两个半部以本领域普通技术人员公知的方式相互固定起来，例如借助螺纹固定器、焊接、铆接等使相互固定起来。
根据本发明的第一示例性实施例，液压歧管体14被驱动地连接到输入轴(未示出)中，同时多凸起的凸轮环26被驱动连接到输出轴(未示出)上。
相应地，输入扭矩TIN从输入轴施加到液压歧管体14中，同时输出扭矩TOUT通过凸轮环26而被传递到输出轴上，如图3所示。本发明第一示例性实施例的扭矩连接装置10能够改变扭矩连接装置10从输入轴传递到输出轴的扭矩传递比，即TIN/TOUT比。可以知道的是，另一方面，液压歧管体14可以被驱动地连接到输出轴上，同时多凸起的凸轮环26被驱动地连接到输入轴上。
如图1-3进一步示出的那样，液压歧管体14基本上是圆柱形并且包括若干轴向延伸的、敞开的缸孔16，这些缸孔形成于它的内部中。优选的是，这些缸孔16绕着旋转轴线15沿着圆周以相同的距离隔开。凸轮环26形成有凸轮表面28，该凸轮表面以固定间隔具有若干交替的凸轮峰(或者凸起)和凸轮谷。凸轮表面28面对液压歧管体14的缸孔16。
扭矩连接装置10还包括若干活塞20。活塞20的数目对应于液压歧管体14中的缸孔16的数目，因此每个活塞20可滑动地设置在液压歧管体14内的这些缸孔16中的相应一个内，从而在液压歧管体14和多凸起的凸轮环26之间进行相对的旋转运动时在其内进行往复运动。每个活塞20在这些缸孔16中的相应一个内限定变容式压力室18。缸孔16和活塞20优选为环形的。但是，另一方面，缸孔16和活塞20可以具有其它的合适形状。进入/排气孔19形成在每个压力室18的底部中。当这些活塞20借助设置在压力室18内的盘簧24而被偏压到凸轮环26的凸轮表面28时，活塞20的末端22从缸孔16进行延伸。活塞20的末端22由于盘簧24的偏压力的作用而可旋转地、可滑动地接合多凸起的凸轮环26的凸轮表面28。优选地，活塞20的末端22是半球形。
如图3进一步示出的那样，每个压力室18通过供给通道32和排出通道34与流体容器30处于流体连通中，该流体容器30储存着合适的液压流体如油。优选地，流体容器30成一体地形成在液压歧管体14中。
当压力室18与流体容器30处于流体连通中时，在液压歧管体14和凸轮环26之间进行相对旋转运动时，活塞20在液压歧管体14的缸孔16内进行往复运动，以提供包括交替的吸入和排出冲程的泵送作用。
在吸入冲程期间，当活塞18从液压歧管体14的缸孔16中进行延伸时，压力室18的容积增大了并且液压流体从流体容器30通过供给通道32而被吸入到压力室18中。相应地，在排出冲程期间，当活塞18缩回到缸孔16中时，压力室18的容积减少了，并且液压流体在压力的作用下从压力室18通过排出通道34而排回到流体容器30。换句话说，在活塞20的排出冲程期间压力室18起作用从而与活塞20相配合，以使液压流体增压。
优选的是，如图1-3所示，本发明第一示例性实施例的扭矩连接装置10的液压歧管体14包括七个缸孔16和七个相关的活塞20，而多凸起的凸轮环26具有六个凸起。这种布置在排出冲程中提供了至少三个活塞，并且在吸入冲程中提出了至少三个活塞。应该知道，根据扭矩连接装置的特殊布置的相对尺寸大小和比例，可以采用更多或者更少的缸孔/活塞和凸轮凸起。
为了控制压力室18内的流体压力并且随后控制通过扭矩连接装置10的扭矩传递，因此设置了可变限制装置40，如图3所示。本发明的可变限制装置40设置成，在排出冲程期间有选择地控制压力室18内的液压力。更加具体地说，可变限制装置40适合于向排出通道34内的液压流体流提供可变阻力，因此在排出冲程期间控制压力室18内的液压力。显然，阻力越大，那么在排出冲程期间压力室18内的液压压力就越大。
可变限制装置40设置在排出通道34中，因此在排出冲程期间液压流体从任一压力室18中通过限制装置40排回到流体容器30中。如图3进一步所示一样，可变限制装置40借助电子控制器45来操纵，该电子控制器45可以是CPU或者计算机。电子控制器45使可变限制装置40根据来自许多传感器的信息进行工作，这些传感器包括输入速度传感器46和输出速度传感器48，但不局限于这些。本领域普通技术人员知道，可以采用任何其它合适的传感器。例如，如果扭矩连接装置10用在四轮驱动(4WD)汽车的传动系中以有选择接合辅助驱动车轴组件，那么也可以采用车轮速度传感器50、横摆率传感器52、转向角传感器54等。而且，电子控制器45可以连接到汽车的电子控制网络56中。
优选的是，如图3所示的那样，可变限制装置40是可变单向阀，该可变单向阀由电-磁(优选为螺线管)致动器来操纵，由控制器45来进行电子控制。本发明优选实施例的单向阀40包括阀关闭件(未示出)，该阀关闭件借助由电-磁装置(优选为螺线管)(未示出)所产生的磁通量的轴向力而被偏压在阀座(未示出)上。在通电时，螺线管操纵的单向阀40根据供给到螺线管中的电流来调节阀关闭件在阀座上的保持力，因此在从最小压力到最大压力的可变范围内可变地调节来自压力室18中的液压流体的排出压力。
当最大电流施加到螺线管中时，单向阀40的保持力处于最大值，因此在活塞20的排出冲程期间在压力室18内可以得到的液压压力处于它的最大值。在这种结构中，扭矩连接装置10处于全“ON”状态下，在活塞压力室18内所得到的最大排出压力足以完全驱动扭矩连接装置10，即把来自输入轴的所有扭矩传递到输出轴中，因此通过扭矩连接装置10提供了100％的扭矩传递比。
当更小的电流被施加到螺线管时，更小的轴向保持力被施加到单向阀40中，因此在活塞20的排出冲程期间在压力室18内所得到的排出压力更小。
当最小电流被施加到螺线管中时，单向阀40的保持力处于它的最大值，因此在活塞20的排出冲程期间在压力室18内能够得到的液压排出压力处于它的最小值。在这种结构中，扭矩连接装置10处于全“OFF”情况下，在这种情况下，在活塞压力室18内可以得到的最大排出压力不能高得足以能把通过扭矩连接装置10的任何扭矩从输入轴传递到输出轴中。
在扭矩连接装置10的“ON”和“OFF”之间的情况下，借助调节施加到螺线管中的电流，可变单向阀40可以设置在位于这些极限之间的任何值上。这提供了一种具有无级变化的扭矩传递比的扭矩连接装置10，以与采用本发明扭矩连接装置的装置或者机器如汽车的各种工作情况相配。
另一方面，可变限制装置40包括可变的阀开度，以适合于借助在全闭位置和全开位置之间有选择地改变阀开度来有选择地控制通过可变限制装置40的流体流，其中全闭位置提供了通过可变限制装置40的最小流量，而全开位置提供了通过可变限制装置40的最大流量。本领域普通技术人员知道，当可变限制装置40的阀开度完全关闭时，在活塞20的排出冲程期间在压力室18内可以得到的液压排出压力是最大值。相应地，可变限制装置40中的阀开度全开时，在活塞20的排出冲程期间在压力室18内可以得到的液压排出压力是最小值。应该知道，改变可变限制装置40的开度，在排出冲程期间在压力室18内可以得到的液压排出压力借助调制由电子控制器45施加到可变限制装置40上的控制信号而可以设置在任何值上。
现在描述示出在图1-3中的本发明第一示例性实施例的工作。
当在液压歧管体14和凸轮环26之间没有产生旋转速度差时，活塞20在缸孔16内不能进行往复运动并且活塞20不能把液压流体泵送到压力室18中。因此，扭矩通过扭矩连接装置10不能从输入轴传递到输出轴中。因此，如果扭矩连接装置10用在4WD汽车的传动系中，那么来自发动机的驱动扭矩不能传递到辅助驱动轴组件中。这时，借助盘簧24使活塞20压靠在凸轮环26的凸轮表面28上。
但是，当在输出轴和输入轴之间产生旋转速度差时(即当歧管体14和凸轮环26具有相对旋转运动时)，歧管体14和凸轮环26之间的旋转速度差使活塞20在缸孔16内进行往复运动，因为它们在凸轮表面28的凸起和凸轮谷上进行滑动。当活塞20进行往复运动时，液压流体交替地通过供给通道32和进入/排气孔19从流体容器30吸入到压力室18中(在吸入冲程期间)和通过进入/排出孔19、排出通道34和通过流量限制装置在压力作用下从压力室18排回到流体容器30(排出冲程)，其中流量限制装置借助可变限制装置40来设置。
由于可变限制装置40设置了流动限制装置，因此在活塞20的排出冲程中在每个压力室18中压力增大了。如果压力室18中的压力足以抵制相关的活塞20进行轴向运动并且足以推动活塞20牢牢地接合凸轮环26的凸轮表面28的凸起和谷，那么扭矩连接装置10阻挡歧管体14和凸轮环26的相对旋转运动。其结果是，从歧管体14和凸轮环26中传递扭矩。
本领域普通技术人员知道，根据借助电子控制器45对可变限制装置40的具体调整，扭矩连接装置10可以实现各种工作模式。更加具体地说，如果可变限制装置40被调整成在活塞20的排出冲程期间(全“OFF”条件下)提供在压力室18内所能得到的最小排出压力值，那么尽管在输入轴和输出轴之间(即在液压歧管体14和多凸起的凸轮环26之间)具有相对旋转，但是没有扭矩通过扭矩连接装置10来传递。换句话说，在可变限制装置40处于完全“OFF”条件下时，扭矩连接装置10的扭矩传递比是0。
另一方面，如果可变限制装置40被调整成在活塞20的排出冲程期间(全“ON”条件下)提供在压力室18内能得到的最大排出压力值，那么从输入轴到输出轴的所有扭矩通过扭矩连接装置10来传递(即从液压歧管体14和多凸起的凸轮环26开始)。换句话说，当可变限制装置40处于全“ON”条件下时，扭矩连接装置10的扭矩传递比为100％。
显然，借助调节可变限制装置40从而在活塞20处于“ON”和“OFF”情况之间的排出冲程期间提供在压力室18内能得到的液压压力值，电子控制器45根据来自传感器46、48、50、52和54的信息使扭矩连接装置10的扭矩传递比在0-100％的范围内可以连续地被改变。这提供了有机会来动态地控制本发明扭矩连接装置10的扭矩连接装置10，从而与采用本发明扭矩连接装置10的装置或者机器如汽车的各种工作情况相配。
这些附图中的图4-6示出了本发明的扭矩连接装置的第二示例性实施例。没有改变的或者以图1-3所示的第一示例性实施例相同的方式进行工作的一些零件用相同的标号来表示，有时对这些零件没有进行详细描述，因为相应零件在两个实施例之间的类似性容易为读者所认识到。
图4和5示出了呈差动组件(differential assembly)110形状的本发明第二示例性实施例的扭矩连接装置。如图6示意性所示一样，设置差动组件110来有选择地驱动汽车的驱动轴装置100并且有选择地分配来自原动机如内燃机的输入扭矩TIN，该原动机位于右和左输出轴102a和102b之间，这些轴从差动组件110向外延伸并且各自可驱动地连接到右轮104a和左轮104b上。
如图4和5所示，差动组件110包括中空差动壳体112，该壳体可旋转地支撑在轴壳体(未示出)内并且借助末端驱动小齿轮(未示出)来驱动，该末端驱动小齿轮把来自原动机的输入扭矩传递到差动壳体112中。优选地，差动壳体112包括两个半部112a和112b，这两个半部以本领域普通技术人员公知的方式相互固定起来，如借助螺纹固定器、焊接、铆接等固定起来。
差动组件110还包括：液压歧管体114，它设置在差动壳体112中从而绕着旋转轴线115进行旋转；及第一多凸起的凸轮环126a和第二多凸起的凸轮环126b，它们在液压歧管体114的相对侧附近共轴线地设置在差动壳体112内。应该知道，第一和第二凸轮环126a和126b借助适合的防摩擦轴承如滚柱轴承可旋转地支撑在差动壳体112内，而液压歧管体114可驱动地连接到差动壳体112上。因此，第一和第二凸轮环126a和126b相对于液压歧管体114进行旋转。
根据本发明的第二示例性实施例，液压歧管体114可驱动地连接到差动壳体112上，而第一和第二多凸起的凸轮环126a和126b各自可操纵地连接到右和左输出轴102a和102b上，如图6所示。相应地，输入扭矩TIN从末端驱动小齿轮通过差动壳体112而被施加到液压歧管体114中。然后，差动组件110把来自液压歧管体114的输入扭矩TIN传递和分配到第一和第二凸轮环126a和126b中。可操纵地连接到输出轴102a上的第一凸轮环126a把输出扭矩TR传递到右轮104a中，同时可操纵地连接到输出轴102b上的第二凸轮环126b把输出扭矩TL传递到左轮104b上，如图6所示。本发明第二示例性实施例的差动组件110可以改变从输入轴传递到差动组件110的右和左输出轴上的扭矩的传递比即TIN/TR和TIN/TL比。应该知道，另一方面，本发明第二示例性实施例的差动组件110可以包括两个液压歧管体，这些歧管体可驱动地连接到输出轴102a和102b上，并且一个多凸起的凸轮环可驱动地连接到差动壳体112上。
如图4-6进一步所示出的那样，第一凸轮环126a形成有第一凸轮表面128a，该凸轮表面以固定的间隔具有若干交替的凸轮峰(或者凸起)和凸轮谷，而第二凸轮环126b形成有第二凸轮表面128b，该凸轮表面128b也以固定间隔具有若干交替的凸轮峰(或者凸起)和凸轮谷。优选地，第一和第二凸轮环126a和126b基本上相同。
此外，液压歧管体114基本上是圆柱形并且具有两个相对的端表面115a和115b，因此端表面115a面对第一凸轮环126a的第一凸轮表面128a，而端表面115b面对第二凸轮环126b的第二凸轮表面128b。
液压歧管体114还包括形成于其中的、两组敞开的缸孔：若干第一缸孔116a和若干第二缸孔111b。优选的是，第一缸孔116a和第二缸孔116b沿着轴线115的方向轴向地延伸，因此第一缸孔116a在端表面115a处敞开，而第二缸孔116b在端表面115b处敞开。进一步优选的是，缸孔116a和11 6b绕着旋转轴线115沿着圆周等距离地隔开。
差动组件110还包括两组活塞：若干第一活塞120a和若干第二活塞120b。
活塞120a的数目等于液压歧管体114的第一缸孔116a的数目，因此每个第一活塞120a可滑动地设置在液压歧管体114的这些第一缸孔116a中的相应一个中，从而在液压歧管体114和第一多凸起的凸轮环126a之间具有相对旋转运动时在其中进行往复运动。每个第一活塞120a在这些第一缸孔116a的相应一个内限定第一变容压力室118a(variable displacement pressure chamber)。当这些第一活塞120a借助设置在第一压力室118a内的盘簧24而被偏压到第一凸轮环126a的第一凸轮表面128a上时，第一活塞120a的末端122a从第一缸孔116a中进行延伸。第一活塞120a的末端122a由于盘簧24的偏压力而可旋转地接合第一多凸起的凸轮环126a的第一凸轮表面128a。此外，进入/排出孔119a形成在每个第一压力室118a的底部中。
相应地，第二活塞120b的数目对应于液压歧管体114中的第二缸孔116b的数目，从而，每个第二活塞120b可滑动地设置在液压歧管体114内的这些第二缸孔116b中的相应一个中，从而在液压歧管体114和第二多凸起的凸轮环126b之间具有相对旋转运动时在其中进行往复运动。每个第二活塞120b在这些第二缸孔116b的相应一个内限定第二变容压力室118b。当这些第二活塞120b借助设置在第二变容压力室118b内的盘簧24而被偏压到第二凸轮环126b的第二凸轮表面128b上时，第二活塞120b的末端122b从第二缸孔116b中进行延伸。第二活塞120b的末端122b由于盘簧24的偏压力而可旋转地接合第二多凸起的凸轮环126b的第一凸轮表面128b。进入/排出孔119b形成在每个第二压力室118b的底部中。
优选地，第一活塞120a和相应的第一缸孔116a基本上与第二活塞120b和相应第二缸孔116b相同。缸孔116a和116b及活塞120a和120b优选为环形。但是，另一方面，它们也可以具有其它合适的形状。优选地，活塞120a和120b的末端122a和122b是半球形。
如图6进一步所示一样，每个第一压力室118a通过第一供给通道132a和第一排出通道134a而与第一流体容器130a处于流体连通中，其中流体容器130a储存着合适的液压流体如油。因此，每个第二压力室118b通过第二供给通道132b和第二排出通道134b而与第二流体容器130b处于流体连通中，其中流体容器130b储存着合适的液压流体如油。优选地，第一流体容器130a和第二流体容器130b成一体地形成在液压歧管体114中。当第一和第二压力室118a和118b与相应的流体容器130a和130b处于流体连通中时，在液压歧管体14和第一和第二凸轮环126a和126b之间具有相对旋转运动时第一和第二活塞120a和120b在液压歧管体14内的第一和第二缸孔116a和116b内进行往复运动，以提供包括交替的吸入和排出冲程的泵送作用。
在吸入冲程期间，当活塞118a和118b从液压歧管体114的缸孔116a和116b进行延伸时，压力室118a和118b的容积增大了并且液压流体各自从流体容器130a和130b通过相应的供给通道132a和132b而被吸入到压力室118a和118b中。因此，在排出冲程期间，在活塞118a和118b缩回到缸孔116a和116b时，压力室118a和118b的容积减少，并且液压流体在压力作用下各自从压力室118a和118b通过相应的排出通道134a和134b而排回到流体容器130a和130b中。换句话说，压力室118a和118b起作用以与活塞120a和120b相配合，以在活塞120a和120b的排出冲程期间使液压流体的压力增大。
优选地，如图4-6所示，本发明第二示例性实施例的差动组件110的液压歧管体114包括七个第一缸孔116a和七个第二缸孔116b、及七个相关的第一活塞120a和七个第二活塞120b，而每个多凸起的凸轮环126a和126b具有六个凸起10bes。应该知道，根据扭矩连接装置的特殊布置的相对尺寸和比例，可以采用更多或者更少的第一和第二缸孔/活塞和凸轮凸起。
为了控制通过差动组件110的扭矩传递，因此设置了两个可变限制装置：第一可变限制装置140a和第二可变限制装置140a，如图6所示。第一可变限制装置140a设置成在第一活塞120a的排出冲程期间有选择地控制第一压力室118a内的液压压力，而第二可变限制装置140b被设置成在第二活塞120b的排出冲程期间有选择地控制第二压力室118b内的液压压力。
优选地，第一和第二可变限制装置140a和140b基本上与本发明的第一示例性实施例的可变限制装置40相同。第一可变限制装置140a设置在与第一容器130a和第一压力室118a相流体连通的排出通道134a中，从而在排出冲程期间，液压流体从任何压力室118a通过第一限制装置140a而排回到第一流体容器130a中。类似地，第二可变限制装置130b设置在与第二容器130a和第二压力室118b处于流体连通中的排出通道134b中，从而在排出冲程期间，液压流体从任何压力室118b通过第二限制装置140b而排回到流体容器130b中。
如图6进一步所示出的一样，第一和第二可变限制装置140a和140b借助电子控制器145来进行操纵，该电子控制器可以呈CPU或者计算机形状。电子控制器145根据来自许多传感器的信息使第一和第二可变限制装置140a和140b中的每一个独立地工作，其中这些传感器包括输入速度传感器146和输出速度传感器148a和148b，但不局限于这些。本领域普通技术人员应该知道，可以采用任何其它合适的传感器。例如，如果差动组件110用在汽车的驱动轴装置100中，那么可以采用探测各种各样车辆参数的许多传感器如车轮速度传感器150、发动机扭矩传感器152、转向角传感器154、横摆率传感器156、纵向加速传感器158、横向加速传感器160和ABS驱动传感器等，其中ABS驱动传感器探测防抱死制动系统的驱动。而且，电子控制器45可以连接到汽车的电子控制网络162中。
现在描述图4-6所示的本发明第一示例性实施例的工作。
当在液压歧管体114和凸轮环126a和126b中的任何一个之间没有产生旋转速度差时，活塞120a和120b各自在缸孔116a和116b内没有进行往复运动，并且活塞120a和120b没有各自把液压流体泵送到压力室118a和118b中。因此扭矩没有通过差动组件110从壳体112传递输出轴102a和102b中。因此，来自发动机的驱动扭矩没有传递到驱动轴装置100中。
但是，当在输出轴102a和102b和输入轴之间产生了旋转速度差时(即，当歧管体114和凸轮环126a和126b具有相对旋转运动时)，在歧管体114和凸轮环126a和126b之间的旋转速度差使得活塞120a和120b在缸孔116a和116b内进行往复运动，因为它们在凸轮表面128a和128b的峰和凸轮谷上进行滑动。当活塞120a和120b进行往复运动时，液压流体交替地从相应的流体容器130a和130b通过供给通道132a和132b及进入/排出孔119a和119b而被吸入到压力室118a和118b中(在吸入冲程期间)；并且在压力作用下从压力室118a和118b通过进入/排出孔119a和119b、排出通道134a和134b及通过流量限制装置而排回到流体容器130a和130b中(排出冲程)，其中流量限制装置由可变限制装置140a和140b来提供。
本领域普通技术人员知道，根据电子控制器146对每个可变限制装置140a和140b的具体调整，差动组件110可以实现各种各样工作模式。更加具体地说，如果可变限制装置140a和140b被调整成在排出冲程期间(全“OFF”条件下)提供在压力室118a和118b内能得到的最小液压压力值，那么尽管在输入和输出轴102a、102b之间具有相对旋转，但没有扭矩通过驱动轴装置100来传递。换句话说，当可变限制装置140a和140b处于全“OFF”条件下时，差动组件110的扭矩传递比是0。
另一方面，如果可变限制装置140a和140b被调整成在排出冲程期间(全“ON”条件下)提供在压力室118a和118b内能得到的液压压力的最大值，那么从壳体112到输出轴102a、102b的所有扭矩通过差动组件110来传递(即从液压歧管体114和凸轮环126a、126b开始)，并且差动组件110被锁紧。换句话说，当可变限制装置140a和140b处于全“ON”情况下时，差动组件110的扭矩传递比是100％。
显然，借助独立地调节可变限制装置140a和140b从而在活塞120a和120b处于“ON”和“OFF”情况之间的排出冲程期间提供在压力室118a和118b内能得到的液压压力值，电子控制器145根据来自传感器146、148a、148b、150、152、154、156、158和160的信息使差动组件110从驱动小齿轮到任何输出轴102a、102b的扭矩传递比在0-100％的范围内可以连续地、有选择地进行改变。可以得到的压力增量是速度差的函数。这将导致在全“ON”和“OFF”情况之间的有限滑动量最佳化。因此，差动组件110可以得到的有限滑动量可以被限制并且最佳化，从而与各种各样的车辆工作情况相匹配。例如，差动组件110允许100％的可得到的驱动扭矩输送到一个轮104a、104b中，而没有扭矩被输送到另一个轮104a、104b中。而且，借助可变地调整限制装置140a和140b，在左和右轮104a和104b之间可以得到所需要的速度差。独立控制第一和第二限制装置140a和140b允许扭矩分配到相同轴装置100的每个侧轮104a和104b中并且分配在它们之间，从而得到独立的处理和无限的调整。
因此，本发明提出了一种电控扭矩连接装置的新型布置，该装置包括至少一个限制装置，该限制装置与可旋转的液压歧管体内的压力室处于流体连通中，以致该至少一个限制装置控制压力室内的液压压力。本发明的扭矩连接装置提供了这样的机会：使它得到动态控制从而与采用本发明差动组件的装置或者机器如汽车的各种各样工作情况相匹配。而且，不需要电力来驱动本发明的扭矩连接装置，而只需要极小量的电力来驱动电子控制器。
根据专利条例的规定，本发明的优选示例性实施例的上面描述是用来解释的。它不是用来穷举的或者把本发明限制成所公开的具体形状。根据上面教导可以进行各种各样的明显改进或者改变。上面公开的实施例被选择来更好地解释本发明的原理和它的实施应用，从而使本领域普通技术人员能够更好地使用各种实施例中的本发明，并且只要遵循这里所描述的这些原理，那么各种变型也适合于所设计的特殊用途。因此，在没有脱离本发明范围的情况下，在上述本发明中可以进行一些改变。本发明的范围由这里所附的权利要求来限定出。

Claims (25)

1.一种扭矩连接装置，它包括：
液压歧管体，它绕着旋转轴线可以旋转，所述液压歧管体包括若干在其中限定的、轴向延伸的第一缸孔；
第一多凸起的凸轮环，它相对于所述液压歧管体可以旋转并且与所述液压歧管体共轴线；
若干第一活塞，它们中的每一个设置在所述液压歧管体内的所述若干第一缸孔中的相应一个内，从而在所述液压歧管体与所述第一多凸起的凸轮环之间进行相对旋转运动时，在其内进行往复运动；所述若干活塞在末端处与所述第一多凸起的凸轮环相接合；
所述若干第一活塞在所述若干第一缸孔的所述相应一个内限定相应若干的第一变容压力室；及
第一限制装置，该限制装置与所述若干第一压力室中的每一个流体连通，从而使得所述第一限制装置在所述若干第一活塞的排出冲程期间控制在所述若干第一压力室中的每一个内可以得到的排出压力。
2.如权利要求1所述的扭矩连接装置，它还包括用来储存一定量的液压流体的第一流体容器，所述第一流体容器与所述若干第一压力室和所述第一限制装置流体连通。
3.如权利要求2所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述第一流体容器设置在所述液压歧管体内。
4.如权利要求1所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述第一限制装置设置在所述液压歧管体内。
5.如权利要求1所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述液压歧管体非旋转地连接到输入轴和输出轴中的一个上。
6.如权利要求5所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述第一多凸起的凸轮环非旋转地连接到所述输入轴和所述输出轴中的另一个上。
7.如权利要求1所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述第一限制装置有选择地并可变地控制所述第一压力室中的所述液压压力。
8.如权利要求1所述的扭矩连接装置，其特征在于，电子控制器响应至少一个车辆参数而有选择地并可变地控制所述第一限制装置。
9.如权利要求1所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述第一限制装置设置成有选择地把在所述若干第一压力室中的每一个中能够得到的所述排出压力设置在最大压力值和最小压力值之间。
10.如权利要求9所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述最小压力值是可以防止驱动所述扭矩连接装置的值。
11.如权利要求9所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述最大压力值是实现所述扭矩连接装置的完全驱动的值。
12.如权利要求9所述的扭矩连接装置，其特征在于，在所述若干第一压力室中的每一个中能够得到的所述排出压力在所述最小压力值和所述最大压力值之间可以进行调整，从而部分地驱动所述扭矩连接装置。
13.如权利要求1所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述若干第一缸孔沿着所述旋转轴线的方向轴向延伸。
14.如权利要求1所述的扭矩连接装置，还包括：
若干第二缸孔，它们与所述若干第一缸孔相对地限定在所述液压歧管体内；
第二多凸起的凸轮环，它与所述液压歧管体共轴线地可旋转，所述第一和第二多凸起的凸轮环设置在所述液压歧管体的相对侧上；
若干第二活塞，它们中的每一个设置在位于所述液压歧管体内的所述若干第二缸孔中的相应一个中，从而在所述液压歧管体和所述第二多凸起的凸轮环之间进行相对旋转运动时在其内进行往复运动；所述若干第二活塞在末端处可旋转地与所述第二多凸起的凸轮环相接合；
所述若干第二活塞在所述若干第二缸孔中的所述相应一个内限定相应若干第二变容压力室；及
第二限制装置，它与所述若干第二压力室中的每一个流体连通，从而使得在所述若干第二活塞的排出冲程期间，所述第二限制装置控制在所述若干第二压力室中的每一个内能够得到的排出压力。
15.如权利要求14所述的扭矩连接装置，它还包括用来储存一定量的液压流体的第二流体容器，所述第二流体容器与所述若干第二压力室和所述第二限制装置流体连通。
16.如权利要求15所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述第二流体容器设置在所述液压歧管体内。
17.如权利要求14所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述第二限制装置设置在所述液压歧管体内。
18.如权利要求14所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述液压歧管体非旋转地连接到输入轴上。
19.如权利要求14所述的扭矩连接装置，它还包括第一和第二输出轴，所述第一凸轮环非旋转地连接到所述第一输出轴上，而所述第二凸轮环非旋转地连接到所述第二输出轴上。
20.如权利要求14所述的扭矩连接装置，其特征在于，电子控制器响应至少一个车辆参数而独立地、有选择地并可变地控制所述第一和第二限制装置中的每一个。
21.如权利要求14所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述第一和第二限制装置中的每一个设置成有选择地把在所述相应若干第一和第二压力室中的每一个中能够得到的所述排出压力设置在最大压力值和最小压力值之间。
22.如权利要求21所述的扭矩连接装置，其特征在于，设置到所述排出压力的所述最小压力值的、所述第一和第二限制装置中的每一个可以防止任何扭矩从所述液压歧管体传递到所述相应的第一和第二凸轮环中。
23.如权利要求21所述的扭矩连接装置，其特征在于，设置到所述排出压力的所述最大压力值的、所述第一和第二限制装置中的每一个可以正向连接所述液压歧管体和所述相应的第一和第二凸轮环。
24.如权利要求21所述的扭矩连接装置，其特征在于，在所述若干第一和第二压力室中的每一个中能够得到的所述排出压力在所述最小压力值和所述最大压力值之间可以进行调整，从而把部分扭矩从所述液压歧管体传递到所述第一和第二凸轮环中的每一个中。
25.如权利要求14所述的扭矩连接装置，其特征在于，所述若干第二缸孔沿着与所述若干第一缸孔相反的方向轴向延伸。
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