專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)輛磁流變式四驅(qū)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車(chē)輛的四驅(qū)系統(tǒng)，尤其涉及一種車(chē)輛磁流變式四驅(qū)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，車(chē)輛多采用四驅(qū)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在主控單元的控制下，動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出，經(jīng)變速器傳遞給左前傳動(dòng)軸和分動(dòng)器，分動(dòng)器再將動(dòng)力傳遞給右前傳動(dòng)軸和中間傳動(dòng)軸，動(dòng)力經(jīng)中間傳動(dòng)軸傳遞給后差速器，差速器再通過(guò)左后、右后傳動(dòng)軸分別將動(dòng)力輸送給左輪、右輪。四驅(qū)車(chē)輛行駛過(guò)程中，根據(jù)實(shí)車(chē)運(yùn)行狀況及各種路況，需對(duì)車(chē)輛前后輪動(dòng)力輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)，也就是對(duì)前后軸輸出扭矩比進(jìn)行調(diào)節(jié)，在特殊工況下，需對(duì)左右車(chē)輪輸出扭矩比進(jìn)行調(diào)節(jié)，以更好的適應(yīng)路況，達(dá)到整車(chē)動(dòng)力輸出的合理分配，在滿足動(dòng)力性的前提下，合理分配動(dòng)力可以適當(dāng)?shù)臏p少燃油消耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的。常見(jiàn)的四驅(qū)形式可以分為三大類(lèi)分時(shí)四驅(qū)、適時(shí)四驅(qū)、全時(shí)四驅(qū)。分時(shí)四驅(qū)是一種駕駛者可以在兩驅(qū)和四驅(qū)之間手動(dòng)選擇的 四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由駕駛員根據(jù)路面情況，通過(guò)接通或斷開(kāi)分動(dòng)器來(lái)變化兩輪驅(qū)動(dòng)或四輪驅(qū)動(dòng)模式，這也是越野車(chē)或四驅(qū)SUV最常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)模式；適時(shí)四驅(qū)，就是指只有在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候才會(huì)的四輪驅(qū)動(dòng)，而在其它情況下仍然是兩輪驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，目前絕大多數(shù)適時(shí)四驅(qū)在前后軸傳遞動(dòng)力時(shí)，會(huì)受制于結(jié)構(gòu)本身的缺陷，無(wú)法將超過(guò)50%以上的動(dòng)力傳遞給后軸，這使它在主動(dòng)安全控制方面，沒(méi)有全時(shí)四驅(qū)的調(diào)整范圍那么大；同時(shí)相比分時(shí)四驅(qū)，它在應(yīng)對(duì)惡劣路面時(shí)，四驅(qū)的物理結(jié)構(gòu)極限偏低。全時(shí)全輪驅(qū)動(dòng)是指汽車(chē)在行駛的任何時(shí)間，所有輪子均獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。但采用上述結(jié)構(gòu)，使四驅(qū)的三種形式變化過(guò)程中，或多或少都存在缺陷，且各輪的輸入扭矩值變化區(qū)間小，不適應(yīng)各種路況下的使用。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種能夠適應(yīng)各種不同路況、提高后輪的扭矩輸出范圍的車(chē)輛磁流變式四驅(qū)系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的車(chē)輛磁流變式四驅(qū)系統(tǒng)，其在主控單元的控制下，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、分動(dòng)器，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出動(dòng)力經(jīng)變速器傳遞至左前傳動(dòng)軸和分動(dòng)器，并由分動(dòng)器將動(dòng)力傳遞給右前傳動(dòng)軸和中間傳動(dòng)軸，所述的中間傳動(dòng)軸經(jīng)設(shè)置于其上的動(dòng)力傳遞裝置傳遞給左后傳動(dòng)軸和右后傳動(dòng)軸，在左后傳動(dòng)軸和右后傳動(dòng)軸上分別設(shè)有由控制單元控制的、對(duì)各自的輸入扭矩進(jìn)行量比變化輸出的左磁流變液離合器和右磁流變液離合器。通過(guò)增設(shè)磁流變液離合器，使磁流變液離合器在主控單元的控制下，使左后輪與右后輪的輸出扭矩比在(Tioo%之間變化，能夠滿足不同路況下、對(duì)后輪輪速的操作。作為對(duì)上述方式的限定,所述的中間傳動(dòng)軸由中間輸入傳動(dòng)軸和中間輸出傳動(dòng)軸組成，所述的動(dòng)力傳遞裝置為連接二者之間、由主控單元控制的中間磁流變液離合器。通過(guò)在中間傳動(dòng)軸上增設(shè)一個(gè)磁流變液離合器，進(jìn)一步提高系統(tǒng)對(duì)后輪扭矩輸出的可控性，實(shí)現(xiàn)多種操作模式的組合，實(shí)現(xiàn)前輪與后輪之間扭矩比在(Tioo%之間變化。作為對(duì)本實(shí)用新型的改進(jìn)，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括對(duì)各車(chē)輪的胎壓進(jìn)行檢測(cè)的輪胎壓力傳感器，所述的輪胎壓力傳感器對(duì)各輪胎的壓力狀況進(jìn)行感應(yīng)，并將該感應(yīng)信號(hào)經(jīng)重心位置傳感器傳遞給主控單元。通過(guò)輪胎壓力傳感器感受各車(chē)輪的胎壓，并通過(guò)重心位置傳感器對(duì)車(chē)身重心進(jìn)行感應(yīng)，以對(duì)各車(chē)輪輪速進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，使車(chē)輛在各種狀態(tài)下行駛平穩(wěn)。綜上所 述，采用本實(shí)用新型技術(shù)方案，增大了對(duì)車(chē)輪輪速的調(diào)整范圍，使車(chē)輛在不同的操作模式，適應(yīng)不同的路況，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
以下結(jié)合附圖
及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明圖I為本實(shí)用新型采用的磁流變液離合器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。圖中I、主控單元；2、發(fā)動(dòng)機(jī)；3、變速器；4、分動(dòng)器；5、左前傳動(dòng)軸；6、右前傳動(dòng)軸；7、中間傳動(dòng)軸；71、中間輸入傳動(dòng)軸；72、中間輸出傳動(dòng)軸；8、動(dòng)力傳遞裝置；9、左后傳動(dòng)軸；10、右后傳動(dòng)軸；11、左磁流變液離合器；12、右磁流變液離合器；13、輪胎壓力傳感器；14、重心位置傳感器；15、內(nèi)筒；16、外筒；17、電磁線圈；18、車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器；19、轉(zhuǎn)向角度傳感器；20、ECU模塊；21、ESP模塊；22、控制開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的車(chē)輛磁流變式四驅(qū)系統(tǒng)，是在現(xiàn)有的四驅(qū)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上做出的改進(jìn)，在其結(jié)構(gòu)中，主要是采用磁流變液離合器設(shè)置在相關(guān)傳動(dòng)軸上?，F(xiàn)有的磁流變液離合器的結(jié)構(gòu)，其大體結(jié)構(gòu)如圖I所示，磁流變液離合器主要包括內(nèi)筒15和外筒16，磁流變液作為傳動(dòng)介質(zhì)充滿在內(nèi)筒15和外筒16之間，內(nèi)筒15與作為動(dòng)力輸入的主動(dòng)軸相連，其上嵌裝有電磁線圈17。外筒16與作為動(dòng)力輸出的從動(dòng)軸相連，當(dāng)電磁線圈17未通電時(shí)，磁流變液呈牛頓流體，此時(shí)由流體的黏性傳遞的扭矩很小，內(nèi)筒15的轉(zhuǎn)動(dòng)不足以帶動(dòng)外筒16運(yùn)動(dòng)，即離合器處于分離狀態(tài)。當(dāng)電磁線圈17通電后，磁流變液在磁場(chǎng)作用下成為類(lèi)固態(tài)形式，在磁場(chǎng)方向形成磁鏈，磁鏈?zhǔn)沟么帕髯円旱募羟袘?yīng)力增大，此時(shí)，當(dāng)內(nèi)筒15旋轉(zhuǎn)時(shí)，靠磁鏈的磁拉力將轉(zhuǎn)矩從內(nèi)筒15傳遞到外筒16，此時(shí)離合器處于結(jié)合狀態(tài)。內(nèi)筒15向外筒16所能傳遞的轉(zhuǎn)矩由磁鏈的剪切強(qiáng)度決定，而磁鏈的剪切強(qiáng)度又隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加而增大，直到磁飽和為止。當(dāng)電磁線圈17中電流足夠大時(shí)，內(nèi)筒15和外筒16同步旋轉(zhuǎn)，完成傳動(dòng)比為一的傳動(dòng)，所傳遞轉(zhuǎn)矩全部由磁流變液的剪切應(yīng)力產(chǎn)生；當(dāng)電磁線圈17中電流減小并在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，內(nèi)筒15、外筒16不同步，成滑差運(yùn)行；當(dāng)電磁線圈17中電流進(jìn)一步減小，內(nèi)筒15又不能帶動(dòng)外筒16轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)離合器又處于分離狀態(tài)。所以磁流變液離合器的工作狀態(tài)可通過(guò)改變內(nèi)筒15上嵌裝的電磁線圈17電流來(lái)加以控制?；谏鲜龃帕髯円弘x合器的結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中的車(chē)輛磁流變式四驅(qū)系統(tǒng)，由圖2所示，其在主控單元I的控制下，包括發(fā)動(dòng)機(jī)2、變速器3、分動(dòng)器4，發(fā)動(dòng)機(jī)2的輸出動(dòng)力經(jīng)變速器3傳遞至左前傳動(dòng)軸5和分動(dòng)器4，并由分動(dòng)器4將動(dòng)力傳遞給右前傳動(dòng)軸6和中間傳動(dòng)軸7，中間傳動(dòng)軸7經(jīng)設(shè)置于其上的動(dòng)力傳遞裝置8傳遞給左后傳動(dòng)軸9和右后傳動(dòng)軸10，在左后傳動(dòng)軸9和右后傳動(dòng)軸10上分別設(shè)有由控制單元I控制的、對(duì)各自的輸入扭矩進(jìn)行量比變化輸出的左磁流變液離合器11和右磁流變液離合器12。本實(shí)施例中，中間傳動(dòng)軸7由中間輸入傳動(dòng)軸71和中間輸出傳動(dòng)軸72組成，動(dòng)力傳遞裝置8為連接二者之間、由主控單元I控制的中間磁流變液離合器。在此值得說(shuō)明的是，動(dòng)力傳遞裝置8可為中間傳動(dòng)軸7與左后傳動(dòng)軸9、右后傳動(dòng)軸10的傳動(dòng)部件，僅靠左磁流變液離合器11和右磁流變液離合器12對(duì)左后輪、右后輪的輪速比進(jìn)行調(diào)節(jié)；而如本實(shí)施例中動(dòng)力傳遞裝置8也采用一個(gè)磁流變液離合器結(jié)構(gòu)，則實(shí)現(xiàn)了前輪與后輪之間的輪速比調(diào)教。此外，本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括對(duì)各車(chē)輪的胎壓進(jìn)行檢測(cè)的輪胎壓力傳感器13，其對(duì)各輪胎的壓力狀況進(jìn)行感應(yīng)，并將該感應(yīng)信號(hào)經(jīng)重心位置傳感器14傳遞給主控單元I。另外，本實(shí)施例中包括常規(guī)設(shè)置的功能模塊，如車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器18、轉(zhuǎn)向角度傳感器19，車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器18感應(yīng)各車(chē)輪的輪速，并通過(guò)ESP模塊21傳遞給主控單元1，轉(zhuǎn)向角度傳感器19感應(yīng)車(chē)輛前輪轉(zhuǎn)角情況，并將該信息直接傳遞給主控單元1，主控單元I和發(fā)動(dòng)機(jī)2由車(chē)輛的E⑶模塊20控制。在本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩驅(qū)、四驅(qū)的操作情況如下當(dāng)車(chē)輛在城市路面等較平坦的路況時(shí)，駕駛員通過(guò)操作與主控單元I連接的控制開(kāi)關(guān)22，手動(dòng)切換到兩驅(qū)模式，此時(shí)主控單元I控制各個(gè)磁流變液離合器都分離，動(dòng)力不經(jīng)中間傳動(dòng)軸傳給后軸，且左右后輪可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，在車(chē)輛直行時(shí)，左右后輪與前輪轉(zhuǎn)速相同；遇到轉(zhuǎn)彎工況時(shí)，外側(cè)后輪轉(zhuǎn)速高于內(nèi)側(cè)后輪轉(zhuǎn)速，由于左磁流變液離合器11和右磁流變液離合器12分離，左右后輪隨車(chē)輛運(yùn)行隨動(dòng)。當(dāng)車(chē)輛在越野路況及顛簸、多坡多彎等附著力低的路面，駕駛員可手動(dòng)切換至四驅(qū)模式，此時(shí)主控單元I控制左磁流變液離合器11、右磁流變液離合器12、動(dòng)力傳遞裝置8都接合在車(chē)輛直行過(guò)程中，四驅(qū)控制單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU模塊20提供的發(fā)動(dòng)機(jī)信息、ESP模塊21通過(guò)車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器18收集的車(chē)速信息、重心位置傳感器14收集的胎壓信息等車(chē)輛狀態(tài)信息，根據(jù)設(shè)定的程序，主控單元I通過(guò)調(diào)節(jié)作為動(dòng)力傳遞裝置8的磁流變液離合器的電磁線圈電流大小，實(shí)現(xiàn)前后傳動(dòng)軸的輸出扭矩比在(Tl00%之間變化，同時(shí)增大左磁流變液離合器11和右磁流變液離合器12的電磁線圈電流，實(shí)現(xiàn)后軸到左右后輪的扭矩比為I的傳動(dòng)。在上述描述中，當(dāng)前輪載荷較后輪載荷大時(shí)，前輪附著力大，后輪附著力小，應(yīng)給前輪較大的驅(qū)動(dòng)力，給后輪較小的驅(qū)動(dòng)力，此時(shí)主控單元I根據(jù)重心位置傳感器14發(fā)送的中心位置信息，通過(guò)計(jì)算，如需調(diào)節(jié)輸出給左后傳動(dòng)軸9和右后傳動(dòng)軸10扭矩小于前軸扭矩，則通過(guò)減小動(dòng)力傳遞裝置8的電磁線圈電流，調(diào)節(jié)輸出給前后輪的扭矩比小于1，即實(shí)現(xiàn)輸出給前輪扭矩較輸出給后輪的扭矩大。如在當(dāng)車(chē)輛上坡時(shí)，后輪載荷較前輪載荷大，后輪附著力較大，前輪附著力較小，此時(shí)需給后輪較大的驅(qū)動(dòng)力，以更好的驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，通過(guò)主控單元I加大動(dòng)力傳遞裝置8的電磁線圈電流，調(diào)節(jié)輸出給前后輪的扭矩比為1，盡量加大輸出給后輪的扭矩。在轉(zhuǎn)向工況時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)向角度傳感器19收集的轉(zhuǎn)向信息，ESP模塊通過(guò)車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器收集的輪速信息等車(chē)輛狀態(tài)信息，主控單元通過(guò)控制動(dòng)力傳遞裝置8的電磁線圈電流，調(diào)節(jié)輸出給前后軸的扭矩比。轉(zhuǎn)向過(guò)程中，前后軸轉(zhuǎn)速不同，如動(dòng)力傳遞裝置8傳送扭矩過(guò)大，大過(guò)后輪摩擦力產(chǎn)生的力矩，則后輪會(huì)出現(xiàn)打滑，對(duì)后輪產(chǎn)生磨損，此時(shí)ESP模塊將后輪打滑信息傳送給主控單元1，主控單元I減小動(dòng)力傳遞裝置8的電磁線圈電流，相應(yīng)的減小中間輸入傳動(dòng)軸71和中間輸出傳動(dòng)軸72的扭矩，使輸出給后軸的扭矩小于后輪摩擦力產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，這樣，中間輸入傳動(dòng)軸71和中間輸出傳動(dòng)軸72的前后段可實(shí)現(xiàn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)節(jié)前后軸的轉(zhuǎn)速比。且轉(zhuǎn)向過(guò)程中，后軸左右輪轉(zhuǎn)速也不同，外側(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速較內(nèi)側(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速高，同以上控制策略，主控單元I通過(guò)調(diào)節(jié)左磁流變液離合器11和右磁流變液離合器12的電磁線圈電流，調(diào)節(jié)輸出給左右后輪的扭矩值，相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)左右輪轉(zhuǎn)速的調(diào)整。在特殊工況下，當(dāng)車(chē)輛在泥濘打滑路況工作時(shí)，通過(guò)ESP模塊接收車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器收集的輪速信息，如左右后輪轉(zhuǎn)速差值大于設(shè)定值，則判斷車(chē)輛處于打滑狀態(tài)時(shí)，主控單元控制打滑車(chē)輪的磁流變液離合器的電磁線圈電流，相應(yīng)的減小輸出給打滑車(chē)輪的扭矩，這樣就可增加輸出給非打滑車(chē)輪的扭矩，更有利于車(chē)輛脫困。
權(quán)利要求1.一種車(chē)輛磁流變式四驅(qū)系統(tǒng)，其在主控單元(I)的控制下，包括發(fā)動(dòng)機(jī)(2)、變速器(3)、分動(dòng)器(4)，發(fā)動(dòng)機(jī)(2)的輸出動(dòng)力經(jīng)變速器(3)傳遞至左前傳動(dòng)軸(5)和分動(dòng)器(4)，并由分動(dòng)器(4)將動(dòng)力傳遞給右前傳動(dòng)軸(6)和中間傳動(dòng)軸(7)，所述的中間傳動(dòng)軸(7)經(jīng)設(shè)置于其上的動(dòng)力傳遞裝置(8)傳遞給左后傳動(dòng)軸(9)和右后傳動(dòng)軸(10)，其特征在于在左后傳動(dòng)軸(9)和右后傳動(dòng)軸(10)上分別設(shè)有由控制單元(I)控制的、對(duì)各自的輸入扭矩進(jìn)行量比變化輸出的左磁流變液離合器(11)和右磁流變液離合器(12 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車(chē)輛磁流變式四驅(qū)系統(tǒng)，其特征在于所述的中間傳動(dòng)軸(7)由中間輸入傳動(dòng)軸(71)和中間輸出傳動(dòng)軸(72)組成，所述的動(dòng)力傳遞裝置(8)為連接二者之間、由主控單元(I)控制的中間磁流變液離合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車(chē)輛磁流變式四驅(qū)系統(tǒng)，其特征在于該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括對(duì)各車(chē)輪的胎壓進(jìn)行檢測(cè)的輪胎壓力傳感器(13)，所述的輪胎壓力傳感器(13)對(duì)各輪胎的壓力狀況進(jìn)行感應(yīng)，并將該感應(yīng)信號(hào)經(jīng)重心位置傳感器(14)傳遞給主控單元(I)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種車(chē)輛的四驅(qū)系統(tǒng)，尤其涉及一種車(chē)輛磁流變式四驅(qū)系統(tǒng)。其在主控單元(1)的控制下，包括發(fā)動(dòng)機(jī)(2)、變速器(3)、分動(dòng)器(4)，發(fā)動(dòng)機(jī)(2)的輸出動(dòng)力經(jīng)變速器(3)傳遞至左前傳動(dòng)軸(5)和分動(dòng)器(4)，并由分動(dòng)器(4)將動(dòng)力傳遞給右前傳動(dòng)軸(6)和中間傳動(dòng)軸(7)，中間傳動(dòng)軸(7)經(jīng)設(shè)置于其上的動(dòng)力傳遞裝置(8)傳遞給左后傳動(dòng)軸(9)和右后傳動(dòng)軸(10)，在左后傳動(dòng)軸(9)和右后傳動(dòng)軸(10)上分別設(shè)有由控制單元(1)控制的、對(duì)各自的輸入扭矩進(jìn)行量比變化輸出的左磁流變液離合器(11)和右磁流變液離合器(12)。該方案增大了對(duì)車(chē)輪輪速的調(diào)整范圍，使車(chē)輛在不同的操作模式，適應(yīng)不同的路況。
文檔編號(hào)B60K17/344GK202429067SQ20112056201
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者李明光, 穆峰 申請(qǐng)人:長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司