[发明专利]齿轮差速器、系统及对其输出扭矩进行补偿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及齿轮差速器领域。

背景技术

现有的轮间差速器是行星齿轮的一种变形机构，一般而言，动力机(发动机或者电动机等)的动力都是经由行星架输入的，左、右半轴连接于行星排的太阳轮轴和齿圈轴，根据行星排的固有特性，使得输入和输出端的转速有着下列的关系：

2N_输入＝N_左+N_右；

相应的扭矩关系(不考虑正负)为：

T_输入：T_左：T_右＝2：1：1

当左、右车轮轮速相差不大，即没有任何一侧车轮打滑时候，车辆可以实现正常的扭矩输出，实现期望的驱动状态；但是，一旦一侧车轮发生打滑，其对应半轴的负载扭矩下降，直接导致了另一侧半轴的输出能力下降，动力不能由路况较好的轮端最大化输出，车辆的驱动力就大大降低了，相应的车辆的行驶通过性能就产生下降。此时在车轮上产生的总牵引力最大值可以达到：F_tmax＝2F_Φmin+T_f/r_r，即：最大牵引力为2倍的附着小车轮的牵引力F_Φmin和差速器内摩擦产生的力T_f/r_r，此时发动机的功率发挥不出来，造成能力浪费，所以现有的锁止差速器是通过在左、右半轴间增加一套摩擦机构来实现驱动扭矩的分配关系，实现车轮左右侧车轮打滑时候的轮间锁止，使得发动机的功率可以由附着状况较好的轮端输出，增加动力性。但是，这种利用摩擦机构存在如下缺点：1)不能实现差速器的可控锁止；2)灵敏度和锁止效率低；3)不能进行动态调节，可控性较低；4)能量损失大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能进行动态调节且响应速度快的齿轮差速器、系统及对其输出扭矩进行补偿的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该齿轮差速器包括差速器外壳、行星齿轮、具有齿轮的左半轴、具有齿轮的右半轴及左、右补偿电动机，该行星齿轮通过其齿轮轴固定在该差速器外壳上，该左、右半轴的齿轮均与该行星齿轮啮合，还包括，该左、右补偿电动机的定子为固定设置，该左、右补偿电动机的转子分别与左、右半轴固连。

所述的左、右补偿电动机的转子均具有轴向贯穿的空腔，左、右半轴分别穿过左、右补偿电动机的空腔并与空腔的腔壁紧配合。

该齿轮差速系统包括差速器外壳、行星齿轮、具有齿轮的左半轴、具有齿轮的右半轴及左、右补偿电动机，该行星齿轮通过其齿轮轴固定在差速器外壳上，该左、右半轴的齿轮均与该行星齿轮啮合，该左、右补偿电动机的定子为固定设置，该左、右补偿电动机的转子分别与左、右半轴固连，该左、右补偿电动机均与一控制单元的输出端连接，该控制单元的输入端与轮速传感器连接，该轮速传感器检测车轮的速度，该控制单元根据该速度计算该车轮的滑移率并根据该滑移率来控制左、右补偿电动机。

该对齿轮差速器的输出扭矩进行补偿的方法，包括如下步骤：

a)通过轮速传感器获取车轮的转速；

b)控制单元根据该转速计算出该车轮的滑移率；

c)判断该滑移率是否处于设定的滑移率范围之内，如果该滑移率处于该设定的滑移率范围之外，则控制单元控制该车轮对应的左补偿电动机或右补偿电动机输出扭矩而进行扭矩补偿。

所述的步骤c)后还包括步骤d)：根据该车轮在补偿电动机工作时的滑移率，控制单元实时调整该补偿电动机的输出扭矩，直至滑移率处于设定的滑移率范围之内。

所述步骤c)还包括：如果该滑移率处于设定的滑移率范围之内，则控制该车轮对应的左补偿电动机或右补偿电动机不工作。

本发明的有益效果是，由于利用补偿电动机来补偿车轮打滑时不足的负载力矩，使得左、右侧车轮都可以在最佳的附着状况下工作，提高系统稳定性，提高了响应速度，而且便于进行差速补偿的动态调节。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的剖视图。

图3是本发明的电路框图。

图4是本发明的流程框图。

具体实施方式