[发明专利]集成式电子驱动单元

说明书

根据本发明的一个示例构造的集成式电子驱动单元包括差速器、第一半轴、第二半轴和二级动力系统。差速器包括被固定成与差速器壳体同时旋转的环形齿轮。差速器具有可旋转地安装在差速器壳体上并与第一和第二侧齿轮啮合的多个小齿轮。第一半轴与第一侧齿轮联接。第二半轴与第二侧齿轮联接。二级动力系统能选择性地与第一半轴和第二半轴中的至少一者接合。集成式电子驱动单元能以开放差速器模式、制动模式、电动车辆起动模式和转矩矢量控制模式操作。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年10月15日提交的美国专利申请No.62/064,005的优先权。上述申请的公开内容通过引用的方式并入本申请中。

技术领域

本发明总体上涉及差速器组件，更具体地涉及一种电子限滑差速器。

背景技术

差速器设置在车辆上以在转弯期间当内外驱动轮继续从发动机接收动力时允许外驱动轮比内驱动轮旋转得快。虽然差速器在转弯时很有用，但它们可使车辆例如在雪地或淤泥或其它光滑介质中失去牵引。如果驱动轮中的任一个失去牵引，该驱动轮将会高速空转而另一个驱动轮可能完全不旋转。为了避免这种状况，开发了限滑差速器以将动力从已经失去牵引且正在空转的驱动轮切换到没有在旋转的驱动轮。通常，在差速器的侧齿轮和差速器的齿轮箱的相邻表面之间会配置有离合器组件。离合器组件可操作成用以限制齿轮箱和侧齿轮之前的相对转动。此外，常常希望施加转矩矢量控制(torque vectoring)，其中被引向驱动轮的动力发生变化。在混合动力车辆中对施加至车辆的驱动轮的转矩的管理更复杂，其中动力交替地源自内燃发动机和电池组。能提供常开式差速器功能、电子控制式限滑、锁止、转矩矢量控制、再生制动和纯电驱动的一体式终传动单元将代表显著的技术进步。

本文提出的背景技术描述通常是为了示出本发明的内容。既不明确地也不隐含地承认在背景技术部分中所描述的本发明的发明人所作的工作以及在提交申请时还不能作为现有技术的说明书的各方面是针对本发明的现有技术。

发明内容

根据本发明的一个示例构造的集成式电子驱动单元包括差速器、第一半轴、第二半轴和二级动力系统。差速器包括被固定成与差速器壳体同时旋转的环形齿轮。差速器具有可旋转地安装在差速器壳体上并与第一和第二侧齿轮啮合的多个小齿轮。第一半轴与第一侧齿轮联接。第二半轴与第二侧齿轮联接。二级动力系统能选择性地与第一半轴和第二半轴中的至少一者接合。集成式电子驱动单元能以开放差速器模式、制动模式、电动车辆起动模式和转矩矢量控制模式操作。在制动模式下，车辆动力被引向二级动力系统。在电动车辆起动模式下，车辆动力经差速器被引导到第一和第二半轴并且二级动力系统也被引导到第一和第二半轴中的一者。

根据另外的特征，集成式电子驱动单元包括行星齿轮组，该行星齿轮组具有太阳齿轮、第一和第二行星齿轮和行星齿圈，其中行星齿轮组将差速器和二级动力系统联接。太阳齿轮可环绕第一半轴。太阳齿轮可包括远离差速器延伸的套筒部。差速器壳体可以是第一和第二行星齿轮的行星架。行星齿圈与第一和第二行星齿轮中的至少一者啮合。

根据其它特征，集成式电子驱动单元包括双向离合器，该双向离合器具有定位成选择性地阻止太阳齿轮的旋转的第一离合器组件。双向离合器还包括位于太阳齿轮的套筒部和离合器箱(离合器篮，clutch basket)之间的第二离合器组件。离合器箱可被固定成与第一半轴一起旋转。当第二离合器组件被压缩时，太阳齿轮被锁定在第一半轴上以同时旋转。

根据再另一些特征，集成式电子驱动单元还可包括致动器，该致动器包括杠杆臂、第一止推板、第二止推板和构造成使杠杆臂沿第一方向和第二方向中的一者移动的滚珠丝杠。第一离合器组件在沿第一方向移动时被压缩。第二离合器组件在沿第二方向移动时被压缩。杠杆臂能枢转地移动。二级动力系统包括电池和电动机。在转矩矢量控制模式下，集成式电子驱动单元通过第一和第二半轴中的一者在一个车轮上产生阻力并且提取能量以储存在电池中。