本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)差速器。

背景技術(shù)：

由于能源危機(jī)和對(duì)環(huán)境保護(hù)的日漸重視，新能源汽車是未來(lái)汽車的發(fā)展反向，其中電動(dòng)汽車更是在世界范圍內(nèi)取得迅猛發(fā)展。相比于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，電動(dòng)汽車具有更好的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，近乎于零排放的特點(diǎn)使得電動(dòng)汽車在環(huán)境保護(hù)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，電動(dòng)汽車由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的響應(yīng)快、低速大扭矩等特點(diǎn)具有更好的加速性能，電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩易于獲得，可對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行更加精準(zhǔn)的控制。因此，電動(dòng)汽車具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

電動(dòng)汽車一般采用電機(jī)和驅(qū)動(dòng)橋組成的動(dòng)力總成或由電機(jī)、變速器和驅(qū)動(dòng)橋組成的動(dòng)力總成來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車由于簧下質(zhì)量大、輪轂電機(jī)散熱差等缺點(diǎn)并未大規(guī)模量產(chǎn)，因此現(xiàn)有電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成中大都含有驅(qū)動(dòng)橋。

差速器是驅(qū)動(dòng)橋中的重要部件，由于差速器“差速不差扭”原理，汽車的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩只能均等分布于左右車輪兩側(cè)，這樣在路面附著不均等的情況下就無(wú)法很好的利用地面附著力，甚至在低附著一側(cè)易造成車輪的滑轉(zhuǎn)等不穩(wěn)定工況，無(wú)法發(fā)揮驅(qū)動(dòng)輪的附著能力。同時(shí)，由于車輛高速轉(zhuǎn)彎時(shí)會(huì)發(fā)生載荷由內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)移到外側(cè)車輪的情況，即使在地面附著良好的情況下，也會(huì)造成外側(cè)車輪的附著能力高于內(nèi)側(cè)車輪，此時(shí)傳統(tǒng)差速器等分扭矩至內(nèi)外側(cè)車輪則可能會(huì)造成內(nèi)側(cè)車輪達(dá)到附著極限產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)，使汽車失穩(wěn)。若將內(nèi)側(cè)車輪的部分轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移到外側(cè)車輪，則可以增加內(nèi)側(cè)車輪的側(cè)向力裕度，防止車輪滑轉(zhuǎn)，并且可以對(duì)整車產(chǎn)生一個(gè)附加的橫擺力矩，該力矩可以幫助推動(dòng)和引導(dǎo)車輛轉(zhuǎn)彎，提高了車輛轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)動(dòng)性和極限轉(zhuǎn)彎能力。目前，該技術(shù)是以轉(zhuǎn)矩定向分配差速器的形式應(yīng)用于一些高端運(yùn)動(dòng)型轎車和高檔suv中，如本田的超級(jí)四驅(qū)系統(tǒng)(sh-awd)和三菱的超級(jí)主動(dòng)橫擺控制系統(tǒng)(sayc)等，然而該技術(shù)在電動(dòng)汽車上卻并沒(méi)有過(guò)多應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決差速器左右輸出扭矩相等不能調(diào)節(jié)的缺陷，提供了一種帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)差速器。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)差速器，包括：

主驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在差速器一側(cè)，其輸出端連接差速器殼體，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到差速器殼體，驅(qū)動(dòng)車輛行駛；

tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述差速器的另一側(cè)，用于輸出轉(zhuǎn)矩分配控制動(dòng)力；

第一單排行星齒輪系，其包括第一太陽(yáng)輪、第一行星輪、第一行星架以及第一齒圈，所述第一行星架與第一半軸同軸固定連接，所述第一齒圈與tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接，所述第一太陽(yáng)可旋轉(zhuǎn)的支撐在第一半軸上；

第二單排行星齒輪系，其包括第二太陽(yáng)輪、第二行星輪、第二行星架以及第二齒圈，所述第二齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上，第二太陽(yáng)輪與第一太陽(yáng)輪固定連接；第二太陽(yáng)輪可旋轉(zhuǎn)的支撐在第一半軸上；

第三單排行星齒輪系，其包括第三太陽(yáng)輪、第三行星輪、第三行星架以及第三齒圈，所述第三太陽(yáng)輪與第二行星架固定連接，第三太陽(yáng)輪可旋轉(zhuǎn)的支撐在第一半軸上，第三行星架與第一半軸固定連接，所述第三齒圈與差速器殼固定連接；

其中，第二單排行星齒輪系與第一單排行星齒輪系具有相同的特征參數(shù)。

優(yōu)選的是，所述tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括tv控制電機(jī)和tv減速機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的是，所述tv控制電機(jī)具有空心輸出軸，所述第一半軸可旋轉(zhuǎn)的支撐在所述空心輸出軸，并且從空心輸出軸中穿出。

優(yōu)選的是，所述tv減速機(jī)構(gòu)包括：

第四單排行星齒輪系，其包括第四太陽(yáng)輪、第四行星輪、第四行星架以及第四齒圈，所述第四太陽(yáng)輪與空心輸出軸固定連接，所述第四齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上；

第五單排行星齒輪系，其包括第五太陽(yáng)輪、第五行星輪、第五行星架以及第五齒圈，所述第五太陽(yáng)輪與第四行星架固定連接，所述第五齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上，所述第五行星架作為控制輸出端與第一齒圈連接。

優(yōu)選的是，所述主驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主驅(qū)動(dòng)電機(jī)和主減速機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的是，所述主驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有空心輸出軸，所述第二半軸可旋轉(zhuǎn)的支撐在所述空心輸出軸，并且從空心輸出軸中穿出。

優(yōu)選的是，所述主減速機(jī)構(gòu)包括：

第七單排行星齒輪系，其包括第七太陽(yáng)輪、第七行星輪、第七行星架以及第七齒圈，所述第七太陽(yáng)輪與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸固定連接，所述第七齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上；

第六單排行星齒輪系，其包括第六太陽(yáng)輪、第六行星輪、第六行星架以及第六齒圈，所述第六太陽(yáng)輪與第七行星架固定連接，所述第六齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上，所述第六行星架與差速器殼固定連接。

一種帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)差速器，包括：

主驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在差速器一側(cè)，其輸出端連接差速器殼體，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到差速器殼體，驅(qū)動(dòng)車輛行駛；

tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述差速器的另一側(cè)，用于輸出轉(zhuǎn)矩分配控制動(dòng)力；

第一單排雙級(jí)行星齒輪系，其包括第一太陽(yáng)輪、第一雙級(jí)行星輪、第一行星架以及第一齒圈，所述第一行星架與第一半軸同軸固定連接，所述第一齒圈與tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接，所述第一太陽(yáng)可旋轉(zhuǎn)的支撐在第一半軸上；

第二單排雙級(jí)行星齒輪系，其包括第二太陽(yáng)輪、第二行雙級(jí)星輪、第二行星架以及第二齒圈，所述第二齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上，第二太陽(yáng)輪與第一太陽(yáng)輪固定連接；第二太陽(yáng)輪可旋轉(zhuǎn)的支撐在第一半軸上；第二單排行星齒輪系與第一單排行星齒輪系具有相同的特征參數(shù)；

第三單排行星齒輪系，其包括第三太陽(yáng)輪、第三行星輪、第三行星架以及第三齒圈，所述第三太陽(yáng)輪與第二行星架固定連接，第三太陽(yáng)輪可旋轉(zhuǎn)的支撐在第一半軸上，第三行星架與第一半軸固定連接，所述第三齒圈與差速器殼固定連接；

其中，第二單排行星齒輪系與第一單排行星齒輪系具有相同的特征參數(shù)。

一種帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)差速器，包括：

主驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在差速器一側(cè)，其輸出端連接差速器殼體，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到差速器殼體，驅(qū)動(dòng)車輛行駛；

tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述差速器的另一側(cè)，用于輸出轉(zhuǎn)矩分配控制動(dòng)力；

第一單排行星齒輪系，其包括第一太陽(yáng)輪、第一行星輪、第一行星架以及第一齒圈，所述第一行星架與第一半軸同軸固定連接，所述第一齒圈與tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接，所述第一太陽(yáng)可旋轉(zhuǎn)的支撐在第一半軸上；

第二單排行星齒輪系，其包括第二太陽(yáng)輪、第二行星輪、第二行星架以及第二齒圈，所述第二齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上，第二太陽(yáng)輪與第一太陽(yáng)輪固定連接；第二太陽(yáng)輪可旋轉(zhuǎn)的支撐在第一半軸上；第二單排行星齒輪系與第一單排行星齒輪系具有相同的特征參數(shù)；

第三單排雙級(jí)行星齒輪系，其包括第三太陽(yáng)輪、第三雙級(jí)行星輪、第三行星架以及第三齒圈，所述第三太陽(yáng)輪與第二行星架固定連接，第三太陽(yáng)輪可旋轉(zhuǎn)的支撐在第一半軸上，第三行星架與第一半軸固定連接，所述第三齒圈與差速器殼固定連接；

其中，第二單排行星齒輪系與第一單排行星齒輪系具有相同的特征參數(shù)。

一種帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)差速器，包括：

主驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在差速器一側(cè)，其輸出端連接差速器殼體，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到差速器殼體，驅(qū)動(dòng)車輛行駛；

tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述差速器的另一側(cè)，用于輸出轉(zhuǎn)矩分配控制動(dòng)力；

第一單排雙級(jí)行星齒輪系，其包括第一太陽(yáng)輪、第一雙級(jí)行星輪、第一行星架以及第一齒圈，所述第一行星架與第一半軸同軸固定連接，所述第一齒圈與tv控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端連接，所述第一太陽(yáng)可旋轉(zhuǎn)的支撐在第一半軸上；

第二單排雙級(jí)行星齒輪系，其包括第二太陽(yáng)輪、第二雙級(jí)行星輪、第二行星架以及第二齒圈，所述第二齒圈固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上，第二太陽(yáng)輪與第一太陽(yáng)輪固定連接；第二太陽(yáng)輪可旋轉(zhuǎn)的支撐在第一半軸上；第二單排行星齒輪系與第一單排行星齒輪系具有相同的特征參數(shù)；

第三單排雙級(jí)行星齒輪系，其包括第三太陽(yáng)輪、第三雙級(jí)行星輪、第三行星架以及第三齒圈，所述第三太陽(yáng)輪與第二行星架固定連接，第三太陽(yáng)輪可旋轉(zhuǎn)的支撐在第一半軸上，第三行星架與第一半軸固定連接，所述第三齒圈與差速器殼固定連接；

其中，第二單排行星齒輪系與第一單排行星齒輪系具有相同的特征參數(shù)。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、本發(fā)明提供的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)差速器，解決了傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋中差速器“差速不差扭”的弊端，使得汽車的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩可以按照控制邏輯的控制需求定向的分配到左右兩側(cè)車輪，在不改變縱向總驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的前提下實(shí)現(xiàn)了左右側(cè)車輪轉(zhuǎn)矩不等分配的功能，提高了車輛的轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)動(dòng)性和駕駛樂(lè)趣。

2、本發(fā)明提供的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)差速器，tv控制電機(jī)與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)同軸布置，結(jié)構(gòu)更加緊湊，減少布置空間。

3、本發(fā)明提供的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)差速器，屬于簧上質(zhì)量，因此不會(huì)像輪轂電機(jī)一樣顯著增加簧下質(zhì)量，對(duì)汽車行駛時(shí)平順性影響小。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能電動(dòng)差速器實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能電動(dòng)差速器實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能電動(dòng)差速器實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能電動(dòng)差速器實(shí)施例四結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能電動(dòng)差速器在汽車直行時(shí)的轉(zhuǎn)矩流向示意圖。

圖6為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能電動(dòng)差速器在汽車正常轉(zhuǎn)彎時(shí)的轉(zhuǎn)矩流向示意圖。

圖7為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能電動(dòng)差速器在汽車左轉(zhuǎn)、且轉(zhuǎn)矩定向分配器工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩流向示意圖。

圖8為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能電動(dòng)差速器在汽車右轉(zhuǎn)、且轉(zhuǎn)矩定向分配器工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩流向示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

實(shí)施例一

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種帶有轉(zhuǎn)矩分配功能的電動(dòng)差速器，主要由轉(zhuǎn)矩定向分配器2000、傳統(tǒng)錐齒輪差速器1400，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速機(jī)構(gòu)1500和主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002構(gòu)成。

在本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)矩定向分配器2000位于驅(qū)動(dòng)橋左側(cè)(亦可和主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002調(diào)換位置，將其布置在驅(qū)動(dòng)橋右側(cè))，主要由tv控制電機(jī)1001、tv減速機(jī)構(gòu)1100、雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200和單行星排差速器耦合機(jī)構(gòu)1300構(gòu)成。

所述tv控制電機(jī)1001是一個(gè)空心軸式內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，連接左側(cè)車輪的第一半軸1402從其空心轉(zhuǎn)子軸內(nèi)孔穿出，空心軸式內(nèi)轉(zhuǎn)子與第四行星輪系1010的太陽(yáng)輪1014花鍵連接，將tv控制電機(jī)1001的輸出轉(zhuǎn)矩輸入至第四行星輪系1010。所述tv控制電機(jī)1001通過(guò)軸承支撐在第一半軸1402上，其定子及其殼體與驅(qū)動(dòng)橋殼固定。

所述tv減速機(jī)構(gòu)1100主要包括第四行星輪系1010和第五行星輪系1020。所述第四行星輪系1010包括太陽(yáng)輪1014、三個(gè)圓周均布的行星齒輪1012、行星架1013和固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上的內(nèi)齒圈1011。其中太陽(yáng)輪1014與tv控制電機(jī)1001的空心軸式內(nèi)轉(zhuǎn)子花鍵連接，行星架1013與第五行星輪系1020的太陽(yáng)輪1024為一體。所述第五行星輪系1020包括太陽(yáng)輪1024、三個(gè)圓周均布的行星齒輪1022、行星架1023和固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上的內(nèi)齒圈1021。其中太陽(yáng)輪1024通過(guò)軸承支撐在第一半軸1402上，行星架1023與第一行星輪系1030的內(nèi)齒圈1031為一體。

優(yōu)選的是tv減速機(jī)構(gòu)1100可由單排行星輪系、多排行星輪系或其它形式的減速機(jī)構(gòu)構(gòu)成，因此變換減速機(jī)構(gòu)1100的形式并不視為對(duì)本發(fā)明的創(chuàng)新。

所述雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200主要包括第一行星輪系1030和第二行星輪系1040，它們的行星排特征參數(shù)必須相同，行星排的類型必須一致。所述第一行星輪系1030包括太陽(yáng)輪1034、三個(gè)圓周均布的行星輪1032、行星架1033和內(nèi)齒圈1031。其中內(nèi)齒圈1031與第五行星輪系1020的行星架1023為一體，行星架1033與第一半軸1402花鍵連接，太陽(yáng)輪1034與第二行星輪系1040的太陽(yáng)輪1044為一體，太陽(yáng)輪1034通過(guò)軸承支撐在第一半軸1402上。所述第二行星輪系1040包括太陽(yáng)輪1044、三個(gè)圓周均布的行星輪1042、行星架1043和固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上的內(nèi)齒圈1041。其中行星架1043和第三行星輪系1050的太陽(yáng)輪1054為一體，太陽(yáng)輪1044通過(guò)軸承支撐在第一半軸1402上。

所述單行星排差速器耦合機(jī)構(gòu)1300主要由第三行星輪系1050構(gòu)成。所述第三行星輪系1050包括太陽(yáng)輪1054、三個(gè)圓周均布的行星輪1052、行星架1053，內(nèi)齒圈1051。其中太陽(yáng)輪1054與第二行星架1043為一體，并通過(guò)軸承支撐在第一半軸1402上，行星架1053與第一半軸1402花鍵連接，內(nèi)齒圈1051與差速器殼1401為一體。

所述傳統(tǒng)錐齒輪差速器1400主要由差速器殼1401、第一半軸1402、第二半軸1403、第一半軸齒輪1404、第二半軸齒輪1405、兩個(gè)圓錐行星齒輪1406和1407、行星齒輪軸1408構(gòu)成。其中第一半軸齒輪1404與第一半軸1402花鍵連接，第二半軸齒輪1405與第二半軸1403花鍵連接，差速器殼1401通過(guò)軸承支撐在第二半軸1403上。

所述主驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速機(jī)構(gòu)1500位于驅(qū)動(dòng)橋的右側(cè)，主要由第六行星輪系1060和第七行星輪系1070構(gòu)成。所述第六行星輪系1060包括太陽(yáng)輪1064、三個(gè)圓周均布的行星輪1062、行星架1063和固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上的內(nèi)齒圈1061。其中行星架1063與差速器殼1401為一體，太陽(yáng)輪1064與第七行星輪系1070的行星架1073為一體，太陽(yáng)輪1064通過(guò)軸承支撐在第二半軸1403上。所述第七排行星輪系1070包括太陽(yáng)輪1074、三個(gè)圓周均布的行星輪1072、行星架1073和固定在驅(qū)動(dòng)橋殼上的內(nèi)齒圈1071。其中太陽(yáng)輪1074與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002的空心內(nèi)轉(zhuǎn)子軸花鍵連接。

優(yōu)選的是主驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速機(jī)構(gòu)1500可由單排行星輪系、多排行星輪系或其它形式的減速機(jī)構(gòu)構(gòu)成，因此變換主驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速機(jī)構(gòu)1500的形式并不視為對(duì)本發(fā)明的創(chuàng)新。

所述主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002位于驅(qū)動(dòng)橋的右側(cè)，其是一個(gè)空心軸式內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，連接右側(cè)車輪的第二半軸1403從其空心轉(zhuǎn)子軸內(nèi)孔穿出?？招妮S式內(nèi)轉(zhuǎn)子與第七行星輪系1070的太陽(yáng)輪1074花鍵連接，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002可通過(guò)太陽(yáng)輪1074將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩輸入主驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速機(jī)構(gòu)1500內(nèi)，并作用到差速器殼1401上，最終等分到第一半軸1402和第二半軸1403上。所述主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002通過(guò)軸承支撐在第二半軸1403上，其定子及其殼體與驅(qū)動(dòng)橋殼固定。

實(shí)施例二

如圖2所示，本實(shí)施例中，雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200中的第一行星輪系1030和第二行星輪系1040均為單行星輪行星排，單行星排差速器耦合機(jī)構(gòu)1300中的第三行星輪系1050為雙級(jí)行星輪行星排，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示。

實(shí)施例三

如圖3所示，本實(shí)施例中，雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200中的第一行星輪系1030和第二行星輪系1040均為雙級(jí)行星輪行星排，單行星排差速器耦合機(jī)構(gòu)1300中的第三行星輪系1050為單行星輪行星排，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示。

實(shí)施例四，

如圖4所示，本實(shí)施例中，雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200中的第一行星輪系1030和第二行星輪系1040均為雙級(jí)行星輪行星排，單行星排差速器耦合機(jī)構(gòu)1300中的第第三行星輪系1050為雙級(jí)行星輪行星排，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示。

圖1至圖4所示的方案均為本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)差速器的可實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例結(jié)構(gòu)方案，但是考慮到系統(tǒng)慣量損失、運(yùn)轉(zhuǎn)效率，圖1所示的實(shí)施例方案為最佳優(yōu)選方案，其次是圖3所示方案，再次是圖2和圖4所示方案。

本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)差速器工作原理如下：

以圖1所示的帶有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)差速器的實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖為例，說(shuō)明工作原理。

當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，左右兩側(cè)車輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩相同，無(wú)需轉(zhuǎn)矩分配，因此tv控制電機(jī)1001中沒(méi)有控制電信號(hào)，tv控制電機(jī)不起動(dòng)，汽車僅由主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002驅(qū)動(dòng)，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002輸出的扭矩經(jīng)過(guò)主驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速機(jī)構(gòu)1500扭矩增加作用到差速器殼1401上，由于傳統(tǒng)錐齒輪差速器機(jī)構(gòu)1400等分扭矩的原理，作用在差速器殼1401上的扭矩等分到第一半軸1402和第二半軸1403上，驅(qū)動(dòng)汽車行駛。若設(shè)定汽車驅(qū)動(dòng)時(shí)車輪的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎较颍粗疄樨?fù)方向。此時(shí)，差速器殼1401、第一半軸1402和第二半軸1403的旋轉(zhuǎn)速度相同，第三行星輪系1050的行星輪1052只隨差速器殼1401公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)，因此，行星架1053與太陽(yáng)輪1054等速旋轉(zhuǎn)。又由于第一行星輪系1030的行星架1033與第三行星輪系1050的行星架1053的旋轉(zhuǎn)速度相同，第二行星輪系1040的行星架1043與第三行星輪系1050的太陽(yáng)輪1054為一體，所以第一行星輪系1030中的行星架1033與第二行星輪系1040中的行星架1043等速旋轉(zhuǎn)。因?yàn)榈谝恍行禽喯?030與第二行星輪系1040共太陽(yáng)輪，兩個(gè)行星架轉(zhuǎn)速也相同，所以內(nèi)齒圈1031的轉(zhuǎn)速與內(nèi)齒圈1041的轉(zhuǎn)速也相同，內(nèi)齒圈1041固定，轉(zhuǎn)速為0，所以內(nèi)齒圈1031轉(zhuǎn)速也為0。由于tv減速機(jī)構(gòu)1100只改變tv控制電機(jī)1001輸出的扭矩大小，不改變輸出的扭矩正負(fù)方向，因此，當(dāng)汽車直行時(shí)，tv控制電機(jī)1001的內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也為0，tv控制電機(jī)不起動(dòng)、不輸出轉(zhuǎn)矩，汽車僅由主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)矩分配流如圖5所示。

當(dāng)汽車正常差速轉(zhuǎn)彎時(shí)，左右兩側(cè)車輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩相同，無(wú)需轉(zhuǎn)矩分配，因此tv控制電機(jī)1001中沒(méi)有控制電信號(hào)，tv控制電機(jī)不起動(dòng)，汽車僅由主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002驅(qū)動(dòng)，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)1002輸出的扭矩經(jīng)過(guò)主驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速機(jī)構(gòu)1500扭矩增加作用到差速器殼1401上，由于傳統(tǒng)錐齒輪差速器機(jī)構(gòu)1400等分扭矩的原理，作用在差速器殼1401上的扭矩等分到第一半軸1402和第二半軸1403上，驅(qū)動(dòng)汽車行駛。

以汽車正常差速左轉(zhuǎn)為例，若設(shè)定汽車驅(qū)動(dòng)時(shí)車輪的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎较?，反之為?fù)方向。則對(duì)單行星排差速器耦合機(jī)構(gòu)1050由單行星輪行星排轉(zhuǎn)速公式得：

ns5+k5nr5-(k5+1)npc5＝0

式中ns5為第三行星輪系1050太陽(yáng)輪1054轉(zhuǎn)速，nr5為第三行星輪系1051內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速，npc5為第三行星輪系1053行星架轉(zhuǎn)速，k5為第三行星輪系行星排特征參數(shù)。由于汽車左轉(zhuǎn)，所以差速器殼1401轉(zhuǎn)速大于第一半軸1402轉(zhuǎn)速，所以：

ns5＜nr5

所以：

ns5＜npc5

即第三行星輪系1050中的太陽(yáng)輪1054轉(zhuǎn)速小于行星架1053的轉(zhuǎn)速，所以對(duì)于雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200中，第一行星輪系1030中的行星架1033轉(zhuǎn)速大于第二行星輪系1040中的行星架1043轉(zhuǎn)速。又因?yàn)榈谝恍行禽喯?030與第二行星輪系1040共太陽(yáng)輪，所以雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200則有：

knr3-(k+1)npc3＝knr4-(k+1)npc4

式中npc3為第一行星輪系1030行星架1033轉(zhuǎn)速，nr3為第一行星輪系1030內(nèi)齒圈1031轉(zhuǎn)速，npc4為第二行星輪系1040行星架1043轉(zhuǎn)速，nr4為第二行星輪系1040內(nèi)齒圈1041轉(zhuǎn)速，k為第一行星輪系1030和第二行星輪系1040的行星排特征參數(shù)。又因?yàn)椋?/p>

npc3＞npc4，且nr4＝0

所以：

nr3＞0

即第一行星輪系1030的內(nèi)齒圈1031轉(zhuǎn)速為正，所以tv控制電機(jī)1001的內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也為正。因此，當(dāng)汽車正常差速左轉(zhuǎn)時(shí)，tv控制電機(jī)1001無(wú)電信號(hào)輸入，沒(méi)有扭矩輸出，tv控制電機(jī)的空心軸式內(nèi)轉(zhuǎn)子被轉(zhuǎn)矩分配器2000拖拽以正方向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)矩分配流如圖6所示。

同理可得當(dāng)汽車正常差速右轉(zhuǎn)時(shí)，tv控制電機(jī)1001無(wú)電信號(hào)輸入，沒(méi)有扭矩輸出，tv控制電機(jī)的空心軸式內(nèi)轉(zhuǎn)子被轉(zhuǎn)矩分配器2000拖拽以負(fù)方向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)矩分配流同樣如圖6所示。

當(dāng)汽車中高速轉(zhuǎn)彎時(shí)，需要將內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)矩定向分配到外側(cè)車輪以提高轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)動(dòng)性時(shí)。若設(shè)定汽車驅(qū)動(dòng)時(shí)車輪的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎较?，反之為?fù)方向，以汽車左轉(zhuǎn)彎為例分析。此時(shí)電機(jī)控制器控制tv控制電機(jī)1001輸出正向轉(zhuǎn)矩t0(t0為正值),該轉(zhuǎn)矩通過(guò)tv減速機(jī)構(gòu)1100減速增扭后，輸入雙行星排tv耦合機(jī)構(gòu)1200中內(nèi)齒圈1031的力矩為it0，其中i為tv減速機(jī)構(gòu)1100的傳動(dòng)比。所以第一行星輪系1030中行星架1033輸入第一半軸1402的力矩為則tv控制電機(jī)1001輸入進(jìn)單行星排差速器耦合機(jī)構(gòu)1300中的太陽(yáng)輪1054的力矩為所以第三行星輪系1050中的行星架1053輸入第一半軸1402的力矩為內(nèi)齒圈1051輸入進(jìn)差速器殼1401的力矩為由差速器殼1401等分至第一半軸1402和第二半軸1403的力矩為所以最終由控制電機(jī)1001輸入第一半軸1402的力矩是由第一行星輪系1030中行星架1033輸入第一半軸1402的力矩、第三行星輪系1050中行星架1053輸入第一半軸1402的力矩、差速器殼1401等分至第一半軸1402的力矩三部分之和構(gòu)成，其結(jié)果為為由tv控制電機(jī)1001最終輸入第二半軸1403的力矩為如上可以看出，由tv控制電機(jī)1001輸入進(jìn)第一半軸1402和第二半軸1403的力矩等大反向，因此不改變總的縱向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，且與第一半軸1402相連的左側(cè)車輪轉(zhuǎn)矩減少，與第二半軸1403相連的右側(cè)車輪轉(zhuǎn)矩增加，可以產(chǎn)生一個(gè)有助于左轉(zhuǎn)的橫擺力矩，提高了汽車的左轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)動(dòng)性。需要說(shuō)明的是，此時(shí)tv控制電機(jī)1001的轉(zhuǎn)速與正常差速左轉(zhuǎn)時(shí)相同。此時(shí)的轉(zhuǎn)矩分配流如圖7所示。需要說(shuō)明的是，若tv控制電機(jī)在此時(shí)輸出負(fù)向轉(zhuǎn)矩，則驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩將定向的由右側(cè)車輪分配到左側(cè)車輪，將產(chǎn)生一個(gè)防止車輛過(guò)度轉(zhuǎn)向的橫擺力矩，用于保持汽車穩(wěn)定性。

同理可得，當(dāng)汽車中高速右轉(zhuǎn)彎時(shí)，電機(jī)控制器控制tv控制電機(jī)1001輸出負(fù)向轉(zhuǎn)矩，在不改變總的縱向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的前提下可以產(chǎn)生一個(gè)有助于右轉(zhuǎn)的橫擺力矩，提高了汽車的右轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)動(dòng)性。需要說(shuō)明的是，此時(shí)tv控制電機(jī)1001的轉(zhuǎn)速與正常差速右轉(zhuǎn)時(shí)相同。此時(shí)的轉(zhuǎn)矩分配流如圖8所示。需要說(shuō)明的是，若tv控制電機(jī)在此時(shí)輸出正向轉(zhuǎn)矩，則驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩將定向的由左側(cè)車輪分配到右側(cè)車輪，將產(chǎn)生一個(gè)防止車輛過(guò)度轉(zhuǎn)向的橫擺力矩，用于保持汽車穩(wěn)定性。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。