矢量控制车桥驱动装置制造方法及图纸

本公开提供了“矢量控制车桥驱动装置”。一种电动车辆包括推进车辆的电机和矢量控制马达。所述矢量控制马达通过扭矩倍增器驱动右车桥轴和左车桥轴。第一行星齿轮组和第二行星齿轮组连接到连杆轴的右端和左端，所述连杆轴延伸穿过由马达的转子和管状输出轴限定的中心开口。通过连杆轴向第一行星齿轮组和第二行星齿轮组提供扭矩。第一接地离合器和第二接地离合器通常将第一行星齿轮组和第二行星齿轮组锁定到矢量控制马达的外壳。所述接地离合器被选择性地且部分地释放以允许第一行星齿轮组和第二行星齿轮组中的一者的环形齿轮减小第一行星齿轮组和第二行星齿轮组中的一者到右车桥轴和左车桥轴中的扭矩输出。车桥轴和左车桥轴中的扭矩输出。车桥轴和左车桥轴中的扭矩输出。

【技术实现步骤摘要】
矢量控制车桥驱动装置


[0001]本公开涉及一种用于车辆的驱动车桥的驱动装置，所述驱动装置通过减小供应到两个车桥轴中的一个车桥轴的扭矩来提供矢量控制。

技术介绍

[0002]诸如插电式电动车辆、混合动力电动车辆、内燃发动机车辆等的车辆具有电机、发动机或马达，所述电机、发动机或马达具有主驱动装置，所述主驱动装置向车桥提供扭矩以推进车辆。
[0003]矢量控制驱动装置调整在转弯时供应到车桥总成的两个车桥轴的扭矩，以改善车辆尤其是四轮驱动车辆的操纵和控制。已开发了若干种矢量控制方法，但这些现有的解决方案增加了后车桥驱动装置的成本，因为提出的许多解决方案要求提供第二矢量控制驱动马达、添加平衡轴或添加差速齿轮组。电动后车桥驱动(ERAD)系统面临的另一个问题是在车辆下方围绕后车桥安装系统的空间有限。
[0004]本公开旨在解决上述问题和下文概述的其他问题。

技术实现思路

[0005]根据本公开的一个方面，公开了一种包括矢量控制系统的车辆。所述矢量控制系统包括矢量控制马达，所述矢量控制马达设置在外壳中并且连接到包括右车桥轴和左车桥轴的车桥以推进所述车辆。所述矢量控制马达包括限定中心开口的转子和管状输出轴。扭矩倍增齿轮组从所述矢量控制马达的所述管状输出轴接收扭矩，并向延伸穿过所述中心开口的连杆轴传递扭矩。包括第一中心齿轮和第二中心齿轮的第一行星齿轮组和第二行星齿轮组连接到所述连杆轴的第一端和第二端。所述连杆轴向所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组的所述第一中心齿轮和所述第二中心齿轮提供扭矩。所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组各自包括连接到行星齿轮架的多个行星齿轮。所述行星齿轮连接到所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组的第一环形齿轮和第二环形齿轮。所述行星齿轮架连接到所述右车桥轴和所述左车桥轴。第一接地离合器和第二接地离合器通常将所述第一环形齿轮和所述第二环形齿轮锁定到所述矢量控制马达的所述外壳。所述接地离合器被选择性地且部分地释放，以允许所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组中的一者的环形齿轮相对于所述外壳滑移，从而减小提供给所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮中的一者的所述齿轮架以及提供给所述右车桥轴和所述左车桥轴中的一者的扭矩输出。
[0006]根据本公开的其他方面，当所述车辆在两个环形齿轮均锁定的情况下沿直线移动时，可向所述右车桥轴和所述左车桥轴两者均等地提供扭矩。在所述车辆向右转弯时通过所述第一接地离合器部分地释放所述第一环形齿轮并且允许所述第一环形齿轮滑移而减小提供给所述右车桥轴的扭矩。在所述车辆向左转弯时通过所述第二接地离合器部分地释放所述第二环形齿轮并且允许所述第二环形齿轮滑移而减小提供给所述左车桥轴的扭矩。控制器从转弯半径传感器和至少一个车桥转速传感器接收数据。在转弯期间，所述控制器
致动连接到所述第一接地离合器和所述第二接地离合器中的一者的液压系统，以部分地释放所述行星齿轮组中的所选择的一个行星齿轮组的所述环形齿轮，并减小提供给所述行星齿轮组中的所选择的一个行星齿轮组的所述行星齿轮的行星齿轮架的扭矩输出。
[0007]根据本公开的另一方面，在右车轮在摩擦系数低的表面上滑移时，通过所述第一接地离合器部分地释放所述第一环形齿轮并且允许所述第一环形齿轮滑移而减小提供给所述右车桥轴的扭矩。在左车轮在摩擦系数低的表面上滑移时，通过所述第二接地离合器部分地释放所述第二环形齿轮并且允许所述第二环形齿轮滑移而减小提供给所述左车桥轴的扭矩。控制器可从至少一个车桥转速传感器接收数据，其中所述控制器致动所述第一接地离合器和所述第二接地离合器中的一者的液压系统，以部分释放所述行星齿轮组中的所选择的一个行星齿轮组的所述环形齿轮，并减小提供给所述行星齿轮组中的所选择的一个行星齿轮组的所述行星齿轮的行星齿轮架的扭矩输出。
[0008]液压致动器可致动所述接地离合器以选择性地且部分地释放所述环形齿轮，以允许所述环形齿轮相对于所述外壳滑移。替代地，可使用制动器、静态离合器或磁性离合器来锁定所述环形齿轮或允许所述环形齿轮滑移。
[0009]根据本公开的另一方面，公开了一种用于车辆的矢量控制驱动装置。所述矢量控制驱动装置包括外壳和设置在所述外壳中的马达，所述马达包括限定中心开口的转子、管状输出轴，以及围绕所述转子的外径设置的定子。连杆轴延伸穿过所述中心开口，并且连接到所述管状输出轴的扭矩倍增齿轮组向所述连杆轴提供扭矩。所述连杆轴的右端和左端上的第一行星齿轮组和第二行星齿轮组分别具有第一中心齿轮和第二中心齿轮，所述第一中心齿轮和所述第二中心齿轮通过所述连杆轴从所述扭矩倍增齿轮组接收扭矩。第一接地离合器和第二接地离合器通常将所述第一行星齿轮组的第一环形齿轮锁定到所述外壳，并且将所述第二行星齿轮组的第二环形齿轮锁定到所述外壳。右车桥轴和左车桥轴可操作地连接到所述第一行星齿轮组的第一多个行星齿轮的第一齿轮架和第二齿轮架。在两个环形齿轮均锁定的情况下，向所述右车桥轴和所述左车桥轴两者均等地提供扭矩。通过所述第一接地离合器部分地释放所述第一环形齿轮并且选择性地允许所述第一环形齿轮滑移而减小提供给所述右车桥轴的扭矩。通过所述第二接地离合器部分地释放所述第二环形齿轮并且选择性地允许所述第二环形齿轮滑移而减小提供给所述左车桥轴的扭矩。
[0010]根据本公开的另一个方面，接合所述第一接地离合器的第一液压致动器可选择性地且部分地释放所述第一环形齿轮，以允许所述第一环形齿轮相对于所述外壳滑移。接合所述第二接地离合器的第二液压致动器可选择性地且部分地释放所述第二环形齿轮，以允许所述第二环形齿轮相对于所述外壳滑移。如上面所指出的，可使用其他类型的致动器来代替所公开的液压致动器。
[0011]根据本公开的另一方面，公开了一种用于车辆的扭矩矢量控制系统。所述扭矩矢量控制系统包括：壳体，所述壳体具有第一端和与所述第一端相对设置的第二端；以及互连构件，所述互连构件由所述壳体旋转地支撑。第一行星齿轮组和第二行星齿轮组邻近所述壳体的所述第一端和所述第二端设置。所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组的第一中心齿轮和第二中心齿轮各自固定地接合到所述互连构件以便共同旋转。第一输出构件固定地接合到所述第一行星齿轮组的第一齿轮架构件以便共同旋转。第二输出构件固定地接合到所述第二行星齿轮组的第二齿轮架构件以便共同旋转。第一离合器将所述第一行星齿
轮组的第一环形齿轮选择性地连接到所述壳体。第二离合器将所述第二行星齿轮组的第二环形齿轮选择性地连接到所述壳体。所述第一离合器的部分释放减小了所述互连构件与所述第一输出构件之间的第一扭矩比，并且所述第二离合器的部分释放减小了所述互连构件与所述第二输出构件之间的第二扭矩比。
[0012]根据本公开的其他方面，所述扭矩矢量控制系统还可包括第三行星齿轮组，所述第三行星齿轮组具有固定地接合以便与所述互连构件共同旋转的第三齿轮架构件、固定地接合到扭矩输入构件的第三中心齿轮。
[0013]对于给定的第一旋转速率，所述输入构件和所述互连构件具有第二旋转速率，所述第一输出构件具有第三旋转速率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动推进车辆，其包括：电机，所述电机可操作地连接到主车桥以推进所述车辆；矢量控制马达，所述矢量控制马达设置在外壳中并且连接到包括右车桥轴和左车桥轴的副车桥以推进所述车辆；扭矩倍增器，所述扭矩倍增器从所述矢量控制马达接收扭矩；第一行星齿轮组和第二行星齿轮组，所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组包括第一中心齿轮和第二中心齿轮，所述第一中心齿轮和所述第二中心齿轮连接到连杆轴的第一端和第二端，所述连杆轴延伸穿过由所述马达的转子和管状输出轴限定的中心开口，其中通过所述连杆轴向所述第一中心齿轮和所述第二中心齿轮提供扭矩；右车桥轴和左车桥轴，所述右车桥轴和所述左车桥轴连接到所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组中的每一者的多个行星齿轮的行星齿轮架；以及第一静态离合器和第二静态离合器，所述第一静态离合器和所述第二静态离合器通常将所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组的第一环形齿轮和第二环形齿轮锁定到所述矢量控制马达的外壳，所述静态离合器被选择性地且部分地释放以允许所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组中的一者的所述环形齿轮相对于所述外壳滑移，从而减小在所述车辆转弯时所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组中的一者的扭矩输出。2.如权利要求1所述的车辆，其中当所述车辆在两个环形齿轮均锁定的情况下沿直线移动时，向所述右车桥轴和所述左车桥轴两者均等地提供扭矩，其中在所述车辆向右转弯时通过所述第一静态离合器部分地释放所述第一环形齿轮并且允许所述第一环形齿轮滑移来减小提供给所述右车桥轴的扭矩，并且其中在所述车辆向左转弯时通过所述第二静态离合器部分地释放所述第二环形齿轮并且允许所述第二环形齿轮滑移来减小提供给所述左车桥轴的扭矩。3.如权利要求1所述的车辆，其还包括：控制器，所述控制器从转弯半径传感器和至少一个车桥转速传感器接收数据，其中在转弯期间，所述控制器致动连接到所述第一静态离合器和所述第二静态离合器中的一者的液压系统，以部分地释放所述行星齿轮组中的所选择的一个行星齿轮组的所述环形齿轮，并减小提供给所述行星齿轮组中的所选择的一个行星齿轮组的所述行星齿轮的行星齿轮架的扭矩输出。4.如权利要求3所述的车辆，其中所述转弯半径传感器为方向盘位置传感器。5.如权利要求3所述的车辆，其中所述转弯半径传感器为加速度计。6.如权利要求1所述的车辆，其中所述扭矩倍增器为转速减小且扭矩增加行星齿轮组。7.如权利要求1所述的车辆，其还包括：液压致动器，所述液压致动器致动所述静态离合器以选择性地且部分地释放所述环形齿轮，以允许所述环形齿轮相对于所述外壳滑移。8.一种用于电动车辆的车桥驱动系统，其包括：马达，所述马达设置在外壳中；扭矩倍增齿轮组，所述扭矩倍增齿轮组从所述马达接收扭矩；第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组接收来自所述扭矩倍增齿轮组的第一中心齿轮上的扭矩；
第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组接收来自所述扭矩倍增齿轮组的第二中心齿轮上的扭矩；第一静态离合器，所述第一静态离合器通常使所述第一行星齿轮组的第一环形齿轮接地；第二静态离合器，所述第二静态离合器通常使所述第二行星齿轮组的第二环形齿轮接地；右车桥轴，所述右车桥轴可操作地连接到所述第一行星齿轮组的第一多个行星齿轮的第一齿轮架；左车桥轴，所述左车桥轴可操作地连接到所述第二行星齿轮组的第二多个行星齿轮的第二齿轮架；以及控制器，所述控制器从转弯半径传感器和至少一个车桥转速传感器接收数据，其中在转弯期间，所述控制器致动连接到...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：