CN209666842U - 车辆驱动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车辆驱动系统及车辆，所述车辆驱动系统包括主减速器、前轴差速器、后轴差速器、中央差速器和驱动电机；所述驱动电机的动力输出轴连接所述主减速器的输入端，所述主减速器的输出端连接所述中央差速器的输入端，所述中央差速器的两个输出端分别连接所述前轴差速器的输入端和所述后轴差速器的输入端，所述前轴差速器的输出端连接所述前轮，所述后轴差速器的输出端连接所述后轮。本公开的技术方案能够通过简单机械部件的配合作用有效实现车辆的四驱控制，不仅具有结构简单，控制高效可靠的特点，而且能够有效降低制造成本。

Description

车辆驱动系统及车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种车辆驱动系统及车辆。

背景技术

根据车辆的驱动形式，车辆分为两驱车辆和四驱车辆，两驱车辆是指两个轮胎驱动行驶的车辆，两驱又分为前驱和后驱两种；一般的轿车都是两驱车辆(前面两轮驱动，又称前驱)，大巴和卡车也是两轮驱动(后面两轮驱动，又称后驱)。四驱是指四个轮胎驱动行驶的车辆，通常的吉普越野车为四驱车辆。四驱形式又分为：分时四驱、适时四驱和全时四驱；所谓适时四驱就是根据车辆的行驶路况，系统会根据行驶情况自动切换为两驱或四驱模式；适时四驱的车辆具有简单便宜但性能最弱的特点；所谓全时四驱指的是汽车的四个车轮时时刻刻都能单独提供驱动力，在行驶过程中一直保持四轮驱动的形式，发动机输出扭矩以一定的比例分配到前后轮，具有很好的越野性与操控性。全时四驱的车辆具有复杂昂贵性能好的特点；分时四驱是一种驾驶者可以根据行驶的路面情况，通过手动切换选择两轮驱动模式或者四轮驱动模式的四轮驱动系统。一般，正常行使状况下，采用的是两轮驱动模式；当需要通过恶劣路面(恶劣工况脱险或者爬坡)时，驾驶员可以通过分动杆把两轮驱动切换成四轮驱动模式，使四个车轮都提供驱动力，从而提高车辆的通过性能。分时四驱的车辆具有结构简单，稳定性较高的特点，往往更受车辆用户的青睐。

而目前的四驱电动车辆的四驱方式基本上都是在前驱动轴和后驱动轴处分别安装独立的驱动电机，这种实现四驱的方式需要增加电机系统，并且需要复杂的电控策略实现四驱分配控制，会使整车制造成本变高。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种传动装置及车辆，用于解决四驱车辆驱动系统制造成本高，需要复杂的电控策略才能实现车辆的分时四驱控制的问题。

为了实现上述目的，本公开的第一方面提供一种车辆驱动系统，包括：主减速器、前轴差速器、后轴差速器、中央差速器和驱动电机；

其中，所述驱动电机的动力输出轴连接所述主减速器的动力输入端，所述主减速器的动力输出端连接所述中央差速器的动力输入端，所述中央差速器的两个动力输出端分别连接所述前轴差速器的动力输入端和所述后轴差速器的动力输入端，所述前轴差速器的动力输出端连接前轮，所述后轴差速器的动力输出端连接后轮。

可选地，所述车辆驱动系统还包括：前驱离合器和/或后驱离合器；

其中，所述前驱离合器设置在所述中央差速器的一个动力输出端与所述前轴差速器的动力输入端之间；

所述后驱离合器设置在所述中央差速器的另一个动力输出端与所述后轴差速器的动力输入端之间。

可选地，所述前驱离合器和所述后驱离合器均为带有锁止功能的离合器，所述带有锁止功能的离合器包括动力输入端和动力输出端，所述离合器的动力输入端设有锁止组件，所述锁止组件能够在所述离合器处于分离状态时，使所述离合器的动力输入端保持静止。

可选地，所述前轴差速器、后轴差速器和中央差速器均为开放差速器。

可选地，所述主减速器为两档带离合的减速器。

可选地，所述驱动电机为永磁电机，所述第一车辆为电动车辆。

在本公开的第二方面提供一种车辆，所述车辆包括本公开第一方面所述的车辆驱动系统。

上述技术方案，通过增加中央差速器，使驱动电机的动力输出轴连接所述主减速器的输入端，所述主减速器的输出端连接所述中央差速器的动力输入端，所述中央差速器的两个输出端分别连接所述前轴差速器的输入端和所述后轴差速器的输入端，所述前轴差速器的输出端连接所述前轮，所述后轴差速器的输出端连接所述后轮。本公开的技术方案能够通过简单机械部件的配合作用有效实现车辆的四驱控制，不仅具有结构简单，控制高效可靠的特点，而且能够有效降低制造成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施例提供一种车辆驱动系统的示意图；

图2是根据图1所示实施例提出的一种车辆驱动系统的示意图。

附图标记说明

101：前轮 102：后轮

201：中央差速器 202：前轴差速器

203：后轴差速器 301：前驱离合器

302：后驱离合器 401：主减速器

501：驱动电机

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1是本公开一示例性实施例提供一种车辆驱动系统的示意图；参见图1，该车辆驱动系统，应用于第一车辆，该车辆包括：前轮101和后轮102，该车辆驱动系统包括主减速器401、前轴差速器202、后轴差速器203、中央差速器201和驱动电机501；

其中，该驱动电机501的动力输出轴连接该主减速器401的动力输入端，该主减速器401的动力输出端连接该中央差速器201的动力输入端，该中央差速器201的两个动力输出端分别连接该前轴差速器202的动力输入端和该后轴差速器203的动力输入端，该前轴差速器202的动力输出端连接该前轮101，该后轴差速器203的动力输出端连接该后轮102。

示例地，该第一车辆可以是电动车辆或者非电动车辆，该前轮101和后轮102一般均设有两个或两个以上；该驱动电机501为整个驱动系统提供动力；该主减速器401设置在该驱动电机501和该中央差速器201之间，起到匹配转速和传递转矩的作用；该前轴差速器202和后轴差速器203均为轮间差速器，用于满足车辆转弯时两侧车轮转速不同的要求；该中央差速器201能够将主减速器401输出的动力平均地分配到车辆的前轴和后轴上，再通过车辆前轴上的前轴差速器202和车辆后轴上的后轴差速器203将动力平均的分配到每一个车轮上，从而实现车辆的四驱控制。

以上技术方案，通过增加中央差速器201，将驱动电机501的输出轴连接该主减速器401的输入端，该主减速器401的输出端连接该中央差速器201的动力输入端，该中央差速器201的两个输出端分别连接该前轴差速器202的输入端和该后轴差速器203的输入端，该前轴差速器202的输出端连接该前轮101，该后轴差速器203的输出端连接该后轮102。本公开的技术方案能够通过简单机械部件的配合作用有效实现车辆的四驱控制，不仅具有结构简单，控制高效可靠的特点，而且能够有效降低制造成本。

图2是根据图1所示实施例提出的一种车辆驱动系统的示意图；参见图2，该车辆驱动系统还包括：前驱离合器301和/或后驱离合器302；

其中，该前驱离合器301的动力输入端与该中央差速器201的一个动力输出端刚性连接，该前驱离合器301的动力输出端与该前轴差速器202的动力输入端刚性连接；

该后驱离合器302的动力输入端与该中央差速器201的另一个动力输出端刚性连接，该后驱离合器302的动力输出端与该后轴差速器203的动力输入端刚性连接。

示例地，该刚性连接可以是通过驱动轴连接；在该中央差速器201的一个输出端与该前轴差速器202的输入端之间设有前驱离合器301；且在该中央差速器201的另一个输出端与该后轴差速器203的输入端之间设有后驱离合器302。当该前驱离合器301处于分离状态，该后驱离合器302处于闭合状态时，车辆为后驱模式；当前驱离合器处于闭合状态，后驱离合器处于分离状态时，车辆为前驱模式；当前驱离合器和后驱离合器均处于闭合状态时，车辆为四驱模式。其中，该离合器闭合是指离合器的压盘紧紧地挤靠在飞轮的摩擦片上，此时离合器的压盘与摩擦片之间的摩擦力最大，离合器的输入轴与输出轴之间保持相对静摩擦，二者的转速相同，离合器将从该中央差速器输出端的动力传递至前轴或者后轴；该离合器分离是指踩下离合器，离合器踏板的运动拉动压盘向后靠，使压盘与摩擦片相互分离，此时压盘与飞轮完全不接触，中央差速器输出端的动力不能再传向前轴或者后轴；该离合器处于半联动状态时，该离合器压盘与摩擦片的摩擦力小于全连动状态，离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态，飞轮的转速大于输出轴的转速，从飞轮传输出来的动力部分传递至前轴或者后轴。

进一步地，该前驱离合器301和该后驱离合器302均为带有锁止功能的离合器，该带有锁止功能的离合器包括动力输入端和动力输出端，该离合器的动力输入端设有锁止组件，该锁止组件能够在该离合器处于分离状态时，使该离合器的动力输入端保持静止。

示例地，由于该前驱离合器301和该后驱离合器302均与该中央差速器201的输出端刚性连接，因此，当该前驱离合器301和该后驱离合器302的动力输入端被锁止时，该中央差速器201的输出轴也被锁止，不转动。当该离合器处于分离状态时，(离合器踏板的运动拉动压盘向后靠，使压盘与与摩擦片相互分离，此时压盘与飞轮完全不接触。)中央差速器动力输出端的动力不能再传向前轴或者后轴，此时该锁止组件会压紧或者卡住该离合器的动力输入装置，使其保持静止不再转动的状态，防止连接在离合器飞轮端的中央差速器的动力输出轴会一直空转，消耗掉中央差速器分配在该侧的动力，造成能量的浪费，以使连接在摩擦片端的中央差速器输出轴不再旋转，从而使中央差速器将所有动力全部分配在离合器闭合的一端。其中，该锁止组件可以是带有弹簧的卡键，该卡卡键能够与离合器的踏板联动，当踩下该离合器的踏板时，该卡键跟着压紧在离合器的动力输入轴上以使该动力输入轴保持静止。

该带锁止功能的离合器，位于该中央差速器201的两个输出端，该离合器的摩擦片端连接在该中央差速器201的输出轴上，该离合器的另一端连接在该前轴差速器202或者该后轴差速器203的输入端。该锁止功能是指当前驱离合器301处于分离状态时，由于该前驱离合器301的动力输入端刚性连接该中央差速器201的输出端，因此连接该中央差速器201输出端的离合器片被锁止时，会使中央差速器201的一个输出轴被锁止保持不转动；当该中央差速器201连接前轴差速器的那个输出轴不再空转，不消耗动力，该中央差速器201才能将所有的动力全部分配在该后轴上，从而使该车辆在后驱模式下的具有足够的动力；该带锁止的离合器在默认状态下处于常闭状态，当驾驶员选择前驱或者后驱模式时，使其中的一个离合器处于分离状态，动力将被分配至另一侧，配合处于大速比的主减速器使车辆进入双驱模式。

进一步地，该前轴差速器202、后轴差速器203和中央差速器201均为开放差速器。

示例地，该开放差速器是指没有任何限制，不带有任何的电控策略；可以在汽车转弯时正常工作的一般差速器。

进一步地，该主减速器401为两档带离合的减速器。

示例地，该两档包括一个大速比档位和一个小速比档位，在默认状态下该主减速器401处于小速比闭合状态，该主减速器401可以以正常的扭矩放大模式输出电机动力；当车辆在低速四驱模式下时，该主减速器401为大速比闭合状态，主减速器401可以更加地放大电机扭矩，增加整车的扭矩输出，通常用于恶劣工况脱险或者爬坡；当该车辆处于拖车模式下时，该主减速器401的离合器断开，该中央差速器201的输入端与该驱动电机之间的刚性连接消失，此时，无论车辆以何工况行驶都不会给驱动电机带来任何磨损。

实际使用时，当车辆处于分时四驱模式时，主减速器401处于小速比闭合状态，前驱离合器301和后驱离合器302均闭合；整车电控模块根据驾驶员的输入制动、加速、转向和车辆行驶状态信息例如：车两当前速度、驱动系统状态、电子稳定系统干预状态进行驱动力大小的控制；无论车辆的前驱动轴和后驱动轴是否存在转速差，该中央差速器201都将差速不差扭的将动力以50：50的比例分配到该前轴和后轴上，再通过前轴差速器202和后轴差速器203的分配，将前轴和后轴上的动力平均的分配至该前轮101和后轮102上；驾驶员通过踩踏该前驱离合器301的踏板，使该前驱离合器301离合器的半连动状态，该离合器压盘与摩擦片的摩擦力小于全连动状态，离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态，飞轮的转速大于输出轴的转速，从飞轮传输出来的动力部分传递至前轴，可以连续的调整前轴或后轴的输出动力，该模式可以应对绝大多数工况，能够保证稳定安全的车辆行驶状态，能够有效提高车辆四驱控制效率，减少能耗。

当车辆处于低速四驱模式时，该主减速器401处于大速比闭合状态，前驱离合器301和该后驱离合器302均闭合，该中央差速器201将该驱动电机501的动力以50：50的分配到前轴和后轴上。该主减速器401将驱动电机501输出的扭矩放大更多的倍数，通过中央差速器201、前轴差速器202以及后轴差速器203传递每个轮端的扭矩也被放大更多，车辆驱动力增大，但相比于该主减速器401的小速比闭合状态，车辆速度会受到一定限制，此状态更适用于恶劣工况或者爬坡时使用。

当车辆处于双驱前驱或后驱状态时，主减速器401处于大速比闭合状态，前驱离合器301和后驱离合器302中的一个处于分离状态离合器的摩擦片和压盘分离，另一个处于闭合状态；整车电控单元根据驾驶员的输入制动、加速、转向和车辆行驶状态车辆速度、驱动系统状态、电子稳定系统干预状态进行驱动力大小的控制；该状态下，主减速器401将驱动电机501输出的扭矩放大，分离状态的离合器靠近该中央差速器201的一端被锁止，被主减速器401放大的驱动力的一半被传递到的离合器闭合状态侧的轮端，该模式下车辆速度会受到一定限制，但保证了车辆前驱或者后驱模式下足够的动力。

当车辆处于拖车状态时，主减速器401的离合器处于分离状态，前驱离合器301和后驱离合器302均闭合，该模式用于车辆故障状态，驱动电机501无法提供动力，该状态下更方便于车辆的拖拽和移动。

进一步地，该驱动电机501为永磁电机，该第一车辆为电动车辆。

示例地，永磁电机具有电机体积小，重量轻，转子没有损耗，转动惯量小，允许的脉冲转矩大，调速范围宽，噪音小，动态性能好等优点。

在本公开另一示例性实施例提供一种车辆，该车辆包括以上图1和图2任一所述的车辆驱动系统。

以上技术方案，通过在该中央差速器201与该前轴差速器202之间设置前驱离合器301，在该中央差速器201与该后轴差速器203之间设置后驱离合器302，该前驱离合器301和该后驱离合器302均为带有锁止功能的离合器；该前驱离合器301的动力输入端与该中央差速器201的一个输出端刚性连接，该前驱离合器301的输出端与该前轴差速器202的输入端刚性连接；该后驱离合器302的动力输入端与该中央差速器201的另一个输出端刚性连接，该后驱离合器302的输出端与该后轴差速器203的输入端刚性连接。本公开的技术方案能够通过简单机械部件的配合作用有效实现车辆的四驱控制，不仅具有结构简单，控制高效可靠的特点，而且能够有效降低制造成本。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种车辆驱动系统，其特征在于，应用于第一车辆，包括：主减速器(401)、前轴差速器(202)、后轴差速器(203)、中央差速器(201)和驱动电机(501)；

其中，所述驱动电机(501)的动力输出轴连接所述主减速器(401)的动力输入端，所述主减速器(401)的动力输出端连接所述中央差速器(201)的动力输入端，所述中央差速器(201)的两个动力输出端分别连接所述前轴差速器(202)的动力输入端和所述后轴差速器(203)的动力输入端，所述前轴差速器(202)的动力输出端连接前轮(101)，所述后轴差速器(203)的动力输出端连接后轮(102)。

2.根据权利要求1所述的车辆驱动系统，其特征在于，所述车辆驱动系统还包括：前驱离合器(301)和/或后驱离合器(302)；

其中，所述前驱离合器(301)设置在所述中央差速器(201)的一个动力输出端与所述前轴差速器(202)的动力输入端之间；

所述后驱离合器(302)设置在所述中央差速器(201)的另一个动力输出端与所述后轴差速器(203)的动力输入端之间。

3.根据权利要求2所述的车辆驱动系统，其特征在于，所述前驱离合器(301)和所述后驱离合器(302)均为带有锁止功能的离合器，所述带有锁止功能的离合器包括动力输入端和动力输出端，所述离合器的动力输入端设有锁止组件，所述锁止组件能够在所述离合器处于分离状态时，使所述离合器的动力输入端保持静止。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆驱动系统，其特征在于，所述前轴差速器(202)、后轴差速器(203)和中央差速器(201)均为开放差速器。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆驱动系统，其特征在于，所述主减速器(401)为两档带离合的减速器。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆驱动系统，其特征在于，所述驱动电机(501)为永磁电机，所述第一车辆为电动车辆。

7.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的车辆驱动系统。