扭矩分配裝置和車輛動力傳遞系統(tǒng)及車輛的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及車輛動力傳遞領域，提供一種扭矩分配裝置和車輛動力傳遞系統(tǒng)及車輛。扭矩分配裝置包括動力輸入部、左離合部、右離合部、左半軸、右半軸以及差速器，所述動力輸入部與所述差速器傳動連接，所述左半軸通過所述左離合部與所述動力輸入部和所述差速器中的一者傳動連接，所述右半軸通過所述右離合部與所述動力輸入部和所述差速器中的另一者傳動連接，所述左半軸和所述右半軸分別與所述差速器直接傳動連接。該扭矩分配裝置能夠確保車輛更安全、穩(wěn)定的行駛和轉彎，并且結構簡單，成本低，普及程度較高。
【專利說明】
扭矩分配裝置和車輛動力傳遞系統(tǒng)及車輛
技術領域
[0001]本實用新型涉及車輛動力傳遞技術領域，特別涉及一種扭矩分配裝置，一種車輛動力傳遞系統(tǒng)，以及一種車輛。
【背景技術】
[0002]目前，隨著車輛技術的發(fā)展，SUV的普及程度越來越高。四驅SUV按照發(fā)動機的布置形式可以分為基于橫置前置前驅四驅系統(tǒng)和縱置前置后驅的四驅系統(tǒng)，基于四驅系統(tǒng)可分為全時四驅(Full Time Drive)、分時四驅(Part-time Drive)和適時四驅(On TimeDrive)。相應地，每一種四驅系統(tǒng)都有自己的優(yōu)缺點;全時四驅可以實現前后車輪按一定扭矩比輸出動力，若中央差速器具備鎖止功能，可以實現前橋/后橋剛性鎖止，使得車輛在極端工況下易于脫困，但是，由于四個車輪持續(xù)有動力輸出，故車輛油耗高；分時四驅無中央差速器，四驅模式下，不可高速轉向，否則高速轉向會導致車輛轉向制動而產生較嚴重的事故，因此，為防止發(fā)生轉向制動問題，分時四驅的兩驅/四驅控制需要人為操控，所以對駕駛員的駕駛技能要求較高;而適時四驅的兩驅/四驅模式是通過車載電腦及車載傳感器完成，無需人為控制，而且比較省油，但是缺點是在極端工況下，脫困能力差，不適合現代越野路況。
[0003]為了實現車輛的安全行駛，目前已廣泛采用的汽車主動安全技術主要有防抱死制動系統(tǒng)(ABS)、電子制動力分配系統(tǒng)(EBD)、驅動防滑系統(tǒng)(ASR)以及電子穩(wěn)定程序(ESP)等。其中，ESP集成了ABS、EBD、TCS等系統(tǒng)的功能，主要由中央控制單元和各種傳感器、執(zhí)行器所組成，能夠時刻監(jiān)測汽車的姿態(tài)，并迅速識別汽車的不穩(wěn)定行駛趨勢，通過對特定車輪進行制動，予以修正，使其重新回到正常的行駛狀態(tài)，然而，ESP系統(tǒng)仍存在它不足的地方。
[0004]為了在保證汽車操縱穩(wěn)定性的前提下解決ESP系統(tǒng)所造成的負面問題，出現了基于橫置前置前驅的扭矩主動分配系統(tǒng)(Torque Vectoring Differential)，簡稱TVD系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠根據控制需要，將發(fā)動機的輸出扭矩在各驅動輪之間進行不均等的分配，以產生所需的附加橫擺力矩。但是，目前的這種TVD系統(tǒng)結構較復雜，成本高，使得應用普及程度較低。
【實用新型內容】
[0005]有鑒于此，本實用新型旨在提出一種扭矩分配裝置，以確保車輛更安全、穩(wěn)定的行駛和轉彎，并且結構簡單，成本低，普及程度較高。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0007]—種扭矩分配裝置，包括動力輸入部、左離合部、右離合部、左半軸、右半軸以及差速器，其中，所述動力輸入部與所述差速器傳動連接，所述左半軸通過所述左離合部與所述動力輸入部和所述差速器中的一者傳動連接，所述右半軸通過所述右離合部與所述動力輸入部和所述差速器中的另一者傳動連接，所述左半軸和所述右半軸分別與所述差速器直接傳動連接。
[0008]相對于現有技術，本實用新型所述的扭矩分配裝置中，由于動力輸入部與差速器傳動連接，左半軸通過左離合部與動力輸入部和差速器中的一者傳動連接，而右半軸通過右離合部與動力輸入部和差速器中的另一者傳動連接，例如，左半軸或右半軸可以通過各自對應的離合部與差速器的一個輸出端傳動連接以形成一條動力傳遞路徑，同時，左半軸和右半軸分別與差速器的另一個輸出端直接傳動連接，以形成左半軸和右半軸的另一條動力傳遞路徑，也就是，左半軸或右半軸具有兩條動力傳遞路勁。這樣，車輛正常行駛時，動力輸入部將動力通過以上的方案傳遞至左右半軸。而在轉彎時，為保證車輛更安全、穩(wěn)定的轉彎，車輛根據車速、轉彎半徑、偏擺角度的信息不同，對左離合部和右離合部進行實時壓緊，也就是，實時控制壓緊程度，使得壓緊力不同，從而使得左離合部和右離合部傳遞的扭矩不一樣，(例如，假設ESP施加的偏擺力矩為順時針，兩側的離合器壓緊力不同而形成逆時針的力矩來平衡順時針的偏擺扭矩)，從而達到抵消ESP或ABS偏擺扭矩帶來的影響，達到車輛更安全、更穩(wěn)定行駛。而當整車工況信息不足以壓緊離合器時，通過差速器來實現左/右半軸差速功能，實現車輛正常的轉彎，保證車輛順利通過彎道行駛；同時，該扭矩分配裝置結構簡單，成本低，普及程度較高。
[0009]進一步地，所述左離合部和所述右離合部分別包括有增速結構。
[0010]更進一步地，所述增速結構包括離合輸入太陽輪和離合輸入齒圈，其中，
[0011]所述離合輸入太陽輪和所述離合輸入齒圈嚙合并且偏心布置；
[0012]所述離合輸入太陽輪與所述差速器或所述動力輸入部傳動連接。
[0013]更進一步地，所述增速結構包括離合輸出太陽輪和離合輸出齒圈，其中，
[0014]所述離合輸出太陽輪和所述離合輸出齒圈嚙合并且偏心布置；
[0015]所述離合輸出太陽輪固定設置在半軸上。
[0016]更進一步地，所述離合輸入齒圈固定連接有離合輸入壓片，所述離合輸出齒圈固定連接有離合輸出壓片。
[0017]更進一步地，所述左離合部和所述右離合部分別包括有液壓栗，所述液壓栗控制所述離合輸入壓片和所述離合輸出壓片的壓緊深度。
[0018]另外，所述動力輸入部包括動力輸入軸、固定在所述動力輸入軸上的動力輸入錐齒輪、和與所述動力輸入錐齒輪嚙合的動力輸出錐齒輪，其中，
[0019]所述動力輸出錐齒輪與所述差速器傳動連接，并且所述動力輸出錐齒輪與所述左離合部和所述右離合部中的一者傳動連接。
[0020]進一步地，所述差速器包括:
[0021]殼體，所述殼體和所述動力輸出錐齒輪傳動連接，并且所述殼體與所述左離合部和所述右離合部中的另一者傳動連接；
[0022]中間軸，所述中間軸與所述殼體傳動連接，所述中間軸上間隔設置有兩個差速輸入錐齒輪；
[0023 ]兩個差速輸出錐齒輪，兩個所述差速輸出錐齒輪分別固定連接在所述左半軸和所述右半軸，并分別嚙合在兩個所述差速輸入錐齒輪之間。
[0024]另外，本實用新型提供一種車輛動力傳遞系統(tǒng)，包括前橋結構和后橋結構，其中，所述車輛動力傳遞系統(tǒng)還設置有以上任意所述的扭矩分配裝置，其中，所述扭矩分配裝置設置在所述前橋結構或所述后橋結構中。
[0025]如上所述，通過該扭矩分配裝置，可以實現車輛最經濟的四驅模式，以提升車輛的安全性。
[0026]最后，本實用新型提供一種車輛，所述車輛設置有以上所述的車輛動力傳遞系統(tǒng)。如上所述，該車輛的安全性和穩(wěn)定性得到了顯著提升。
[0027]本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0028]構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0029]圖1為本實用新型實施例所述的扭矩分配裝置的原理示意圖；
[0030]圖2為本實用新型實施例所述的扭矩分配裝置中增速結構的示意圖。
[0031]附圖標記說明:
[0032]1-動力輸入部，2-左離合部，3-右離合部，4-左半軸，5-右半軸，6_差速器，7_增速結構，8-離合輸入太陽輪，9-離合輸入齒圈，I O-離合輸出太陽輪，11 -離合輸出齒圈，12-離合輸入壓片，13-離合輸出壓片，14-液壓栗，15-動力輸入軸，16-動力輸入錐齒輪，17-動力輸出錐齒輪，18-殼體，19-中間軸，20-差速輸入錐齒輪，21 -差速輸出錐齒輪。
【具體實施方式】
[0033]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0034]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0035]首先，需要說明的是，圖1顯示了本實用新型的扭矩分配裝置的一種優(yōu)選結構，這種優(yōu)選結構僅用于說明該扭矩分配裝置，但并不對該扭矩分配裝置構成限定，也就是，該扭矩分配裝置并不限于圖1所示的結構，本領域技術人員根據以下的技術方案和技術效果，可以對該扭矩分配裝置的結構進行多種變形和替換。
[0036]結合圖1所示的結構，本實用新型的扭矩分配裝置包括動力輸入部1、左離合部2、右離合部3、左半軸4、右半軸5以及差速器6，其中，動力輸入部I與差速器6傳動連接，左半軸4通過左離合部2與動力輸入部I和差速器6中的一者傳動連接，右半軸5通過右離合部3與動力輸入部I和差速器6中的另一者傳動連接，優(yōu)選地，左半軸4通過左離合部2和差速器6傳動連接，而右半軸5通過右離合部3與動力輸入部I傳動連接，同時，左半軸4和右半軸5分別與差速器6直接傳動連接。
[0037]這樣，在本實用新型所述的扭矩分配裝置中，由于動力輸入部I與差速器6傳動連接，左半軸4通過左離合部2與動力輸入部I和差速器6中的一者傳動連接，而右半軸5通過右離合部3與動力輸入部I和差速器6中的另一者傳動連接，同時，左半軸4和右半軸5分別與差速器6直接傳動連接，從而，車輛正常行駛時，動力輸入部I將動力通過以上的方案傳遞至左右半軸。而在轉彎時，為保證車輛更安全、穩(wěn)定的轉彎，車輛根據車速、轉彎半徑、偏擺角度的信息不同，對左離合部2和右離合部3進行實時壓緊，也就是，實時控制左離合部2和右離合部3的離合片的壓緊程度，使得壓緊力不同，從而使得左離合部2和右離合部3傳遞的扭矩不一樣，(例如，假設ESP施加的偏擺力矩為順時針，兩側的離合器壓緊力不同而形成逆時針的力矩來平衡順時針的偏擺扭矩)，從而達到抵消ESP或ABS偏擺扭矩帶來的影響，達到車輛更安全、更穩(wěn)定行駛。而當整車工況信息不足以壓緊離合器時，動力輸入部I提供的動力可以通過差速器直接傳遞至左右半軸，即通過差速器6來實現左/右半軸差速功能，實現車輛正常的轉彎，保證車輛順利通過彎道行駛;同時，該扭矩分配裝置結構簡單，成本低，普及程度較高。
[0038]為了提升車輛正常行駛，或者進一步提升車輛轉彎時抵消ESP或ABS偏擺扭矩帶來的影響，優(yōu)選地，左離合部2和右離合部3分別包括有增速結構7，這樣，動力輸入部I提供的動力通過增速結構7來增速，從而更易于車輛平穩(wěn)安全地轉彎。
[0039]當然，本實用新型的扭矩分配裝置中，增速結構7可以具有多種結構形式，例如，可以采用現有的任何增速結構，比如，可以通過設置各個傳動件的齒數比來增速。
[0040]又或者，可以通過一定的偏心結構來增速，例如，優(yōu)選地，如圖1所示，增速結構7包括離合輸入太陽輪8和離合輸入齒圈9，其中，離合輸入太陽輪8和離合輸入齒圈9嚙合并且偏心布置，如圖2所示;而離合輸入太陽輪8與差速器6或動力輸入部I傳動連接。雖然在圖1所示的結構中，左邊的離合輸入太陽輪與差速器傳動連接，而右邊的離合輸入太陽輪與動力輸入部I傳動連接，但是，這兩者可以互換，也就是，右邊的離合輸入太陽輪與差速器傳動連接，而左邊的離合輸入太陽輪與動力輸入部I傳動連接。這樣，通過太陽輪和齒圈的這種偏心結構，不僅在增速的同時，還可以顯著地降低扭矩分配裝置的占用空間。
[0041 ]更進一步地，如圖1所示，增速結構7包括離合輸出太陽輪1和離合輸出齒圈11，其中，離合輸出太陽輪10和離合輸出齒圈11嚙合并且偏心布置，離合輸出太陽輪10和離合輸出齒圈11的偏心結構可以參照圖2所示的離合輸入太陽輪8和離合輸入齒圈9的偏心結構；離合輸出太陽輪10固定設置在半軸上，這樣，在以上的增速基礎上，可以進一步通過離合輸出太陽輪10和離合輸出齒圈11來增速。
[0042]當然，可選擇地，增速結構7可以首先通過離合輸出太陽輪10和離合輸出齒圈11的偏心布置來增速，在此基礎上，再進一步通過離合輸入太陽輪8和離合輸入齒圈9的偏心布置來增速。例如，相對于輸入轉速，離合輸出太陽輪1輸出的轉速大約可以提升I O- % -15%。
[0043]更進一步地，為了結構緊湊，并能夠有效傳遞動力，如圖1所示，離合輸入齒圈9固定連接有離合輸入壓片12，而離合輸出齒圈11固定連接有離合輸出壓片13，這樣，如上所述的，可以通過控制離合輸入壓片12和離合輸出壓片13的壓緊程度來控制壓緊力不同，使得左離合部2和右離合部3傳遞的扭矩不一樣。
[0044]當然，離合輸入壓片12和離合輸出壓片13的壓緊可以通過現有的任何結構來實現，也就是，可以采用現有的多片離合器。如圖1所示，左離合部2和右離合部3分別包括有液壓栗14，液壓栗14控制各自對應的離合輸入壓片12和離合輸出壓片13的壓緊深度。例如，當車輛檢測到需要液壓栗14動作時，就控制液壓栗14以實現離合輸入壓片12和離合輸出壓片13的不同壓緊程度，而當整車工況不足以使得液壓栗控制離合輸入壓片12和離合輸出壓片13的壓緊時，則動力可以通過差速器6傳遞，以實現左右半軸的差速功能，實現車輛的正常轉彎，保證車輛順利行駛以通過彎道。
[0045]另外，動力輸入部I可以采用現有的任何結構形式，例如，如圖1所示，動力輸入部I包括動力輸入軸15、固定在動力輸入軸15上的動力輸入錐齒輪16、和與動力輸入錐齒輪16嚙合的動力輸出錐齒輪17，其中，動力輸出錐齒輪17與差速器6傳動連接，并且動力輸出錐齒輪17與左離合部2和右離合部3中的一者傳動連接，雖然圖1顯示了動力輸出錐齒輪17和右離合部3傳動連接，比如，和右離合部3的離合輸入太陽輪8通過保持架連接，但是，可以互換，即動力輸出錐齒輪17可以和左離合部2傳動連接，比如，和左離合部2的離合輸入太陽輪8通過保持架連接。
[0046]進一步地，差速器6的一種結構中，如圖1所示，差速器6包括殼體18，中間軸19，兩個差速輸入錐齒輪20和兩個差速輸出錐齒輪21，其中，殼體18和動力輸出錐齒輪17傳動連接，并且動力輸出錐齒輪17與左離合部2和右離合部3中的一者傳動連接，殼體18與左離合部2和右離合部3中的另一者傳動連接；中間軸19與殼體18傳動連接，中間軸19上間隔設置有兩個差速輸入錐齒輪20;而兩個差速輸出錐齒輪21分別固定連接在左半軸4和右半軸5，并分別嚙合在兩個差速輸入錐齒輪20之間，這樣，可以實現左半軸4和右半軸5分別與差速器6直接傳動連接，在正常行駛中，差速器6可以正常差速，而當整車工況信息不足以壓緊離合器時，動力從動力輸入軸15、動力輸入錐齒輪16、動力輸出錐齒輪17、殼體18、差速輸入錐齒輪20、差速輸出錐齒輪21傳遞至左半軸4或右半軸5。
[0047]另外，本實用新型提供一種車輛動力傳遞系統(tǒng)，該車輛動力傳遞系統(tǒng)包括前橋結構和后橋結構，以及以上任一所述的扭矩分配裝置，其中，扭矩分配裝置設置在前橋結構或后橋結構中。
[0048]如上所述，通過該扭矩分配裝置，可以實現車輛最經濟的四驅模式，以提升車輛的安全性。
[0049]最后，本實用新型提供一種車輛，所述車輛設置有以上所述的車輛動力傳遞系統(tǒng)。如上所述，該車輛正常行駛特別是轉彎行駛的安全性和穩(wěn)定性得到了顯著提升。
[0050]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種扭矩分配裝置，其特征在于，包括動力輸入部(I)、左離合部(2)、右離合部(3)、左半軸(4)、右半軸(5)以及差速器(6)，其中， 所述動力輸入部(I)與所述差速器(6)傳動連接， 所述左半軸(4)通過所述左離合部(2)與所述動力輸入部(I)和所述差速器(6)中的一者傳動連接，所述右半軸(5)通過所述右離合部(3)與所述動力輸入部(I)和所述差速器(6)中的另一者傳動連接， 所述左半軸(4)和所述右半軸(5)分別與所述差速器(6)直接傳動連接。2.根據權利要求1所述的扭矩分配裝置，其特征在于，所述左離合部(2)和所述右離合部(3)分別包括有增速結構(7)。3.根據權利要求2所述的扭矩分配裝置，其特征在于，所述增速結構(7)包括離合輸入太陽輪(8)和離合輸入齒圈(9)，其中， 所述離合輸入太陽輪(8)和所述離合輸入齒圈(9)嚙合并且偏心布置； 所述離合輸入太陽輪(8)與所述差速器(6)或所述動力輸入部(I)傳動連接。4.根據權利要求3所述的扭矩分配裝置，其特征在于，所述增速結構(7)包括離合輸出太陽輪(10)和離合輸出齒圈(11)，其中， 所述離合輸出太陽輪(10)和所述離合輸出齒圈(11)嚙合并且偏心布置； 所述離合輸出太陽輪(10)固定設置在半軸上。5.根據權利要求4所述的扭矩分配裝置，其特征在于，所述離合輸入齒圈(9)固定連接有離合輸入壓片(12)，所述離合輸出齒圈(11)固定連接有離合輸出壓片(13)。6.根據權利要求5所述的扭矩分配裝置，其特征在于，所述左離合部(2)和所述右離合部(3)分別包括有液壓栗(14)，所述液壓栗(14)控制所述離合輸入壓片(12)和所述離合輸出壓片(13)的壓緊深度。7.根據權利要求1-6中任意一項所述的扭矩分配裝置，其特征在于，所述動力輸入部(I)包括動力輸入軸(15)、固定在所述動力輸入軸(15)上的動力輸入錐齒輪(16)、和與所述動力輸入錐齒輪(16)嚙合的動力輸出錐齒輪(17)，其中， 所述動力輸出錐齒輪(17)與所述差速器(6)傳動連接，并且所述動力輸出錐齒輪(17)與所述左離合部(2)和所述右離合部(3)中的一者傳動連接。8.根據權利要求7所述的扭矩分配裝置，其特征在于，所述差速器(6)包括: 殼體(I 8 )，所述殼體(I 8)和所述動力輸出錐齒輪(I 7)傳動連接，并且所述殼體(I 8)與所述左離合部(2)和所述右離合部(3)中的另一者傳動連接； 中間軸(19)，所述中間軸(19)與所述殼體(18)傳動連接，所述中間軸(19)上間隔設置有兩個差速輸入錐齒輪(20); 兩個差速輸出錐齒輪(21)，兩個所述差速輸出錐齒輪(21)分別固定連接在所述左半軸(4)和所述右半軸(5)，并分別嚙合在兩個所述差速輸入錐齒輪(20)之間。9.一種車輛動力傳遞系統(tǒng)，包括前橋結構和后橋結構，其特征在于，所述車輛動力傳遞系統(tǒng)還設置有根據權利要求1-8中任意一項所述的扭矩分配裝置，其中，所述扭矩分配裝置設置在所述前橋結構或所述后橋結構中。10.—種車輛，其特征在于，所述車輛設置有根據權利要求9所述的車輛動力傳遞系統(tǒng)。
【文檔編號】B60B35/14GK205674855SQ201620653638
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月28日 公開號201620653638.X, CN 201620653638, CN 205674855 U, CN 205674855U, CN-U-205674855, CN201620653638, CN201620653638.X, CN205674855 U, CN205674855U
【發(fā)明人】張浩源, 李建輝, 賈雨靈, 云靜
【申請人】長城汽車股份有限公司