一种主动差速机构、具有该机构的控制系统及车辆
专利汇可以提供一种主动差速机构、具有该机构的控制系统及车辆专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种主动差速机构、具有该机构的控制系统及车辆，所述机构包括第一 转轴 、传动单元、差速产生单元以及第二转轴；所述传动单元，套设于所述第一转轴上且与差速产生单元连接，用于带动所述差速产生单元转动；所述差速产生单元，套设于所述第一转轴上且与第二转轴固定连接，用于当所述传动单元带动差速产生单元转动时，使得所述第一转轴与第二转轴之间产生转速差。该机构、系统和车辆能主动实现对 车轮 的转速差进行干预及协调。，下面是一种主动差速机构、具有该机构的控制系统及车辆专利的具体信息内容。
1.一种主动差速机构，其特征在于：所述机构包括第一转轴、传动单元、差速产生单元以及第二转轴；
所述传动单元，套设于所述第一转轴上且与差速产生单元连接，用于带动所述差速产生单元转动；
所述差速产生单元，套设于所述第一转轴上且与第二转轴固定连接，用于当所述传动单元带动差速产生单元转动时，使得所述第一转轴与第二转轴之间产生转速差。
2.如权利要求1所述的主动差速机构，其特征在于：所述差速产生单元包括波动发生器、第一刚性齿轮、柔性齿轮以及第二刚性齿轮，所述柔性齿轮与波动发生器连接且分别与第一刚性齿轮和第二刚性齿轮啮合连接，第一刚性齿轮与第一转轴固定连接，第二刚性齿轮与第二转轴固定连接，所述第一刚性齿轮与第二刚性齿轮的齿数不同，所述柔性齿轮的齿数与第一刚性齿轮或第二刚性齿轮的齿数相同；
波动发生器，与所述传动单元连接，用于在所述传动单元带动下转动，以带动所述柔性齿轮转动。
3.如权利要求2所述的主动差速机构，其特征在于：所述波动发生器包括具有中心孔的底座、支柱和滚轮，所述滚轮位于所述支柱上且可沿所述支柱的轴线转动，所述滚轮与柔性齿轮啮合连接，所述支柱位于底座上，所述中心孔与所述第一转轴配合。
4.如权利要求1所述的主动差速机构，其特征在于：所述传动单元包括第一齿轮和与第一齿轮啮合的第二齿轮，第二齿轮与所述差速产生单元固定连接。
5.如权利要求1所述的主动差速机构，其特征在于：所述机构还包括离合单元；
所述第一转轴，还用于带动所述离合单元转动；
所述离合单元，套设于所述第一转轴上且可与传动单元分离或贴合，用于沿着第一转轴的轴向方向移动以与传动单元分离。
6.如权利要求5所述的主动差速机构，其特征在于：所述离合单元包括电磁铁、弹性件和滑块，所述弹性件在所述电磁铁的磁场作用下带动所述滑块沿着第一转轴的轴向方向移动以使与传动单元分离，所述弹性件设置在所述电磁铁和滑块之间，所述滑块套设于所述第一转轴上且随着第一转轴的转动。
7.如权利要求6所述的主动差速机构，其特征在于：所述机构还包括用于使所述滑块可沿着第一转轴的轴向方向移动且随着第一转轴的转动的导向单元，所述导向单元设置在所述滑块和第一转轴之间。
8.如权利要求7所述的主动差速机构，其特征在于：所述导向单元包括设置在所述滑块和第一转轴两者之一上的导向槽和设置在所述滑块和第一转轴两者的另外之一上导向件，所述导向件位于导向槽中且可沿着所述导向槽移动，所述导向槽的设置方向与第一转轴的轴向方向一致。
9.如权利要求6所述的主动差速机构，其特征在于：所述滑块与传动单元的贴合面为倾斜面。
10.一种主动差速控制系统，其特征在于：所述系统包括如权利要求1-9任意一项所述的主动差速机构，驱动单元以及控制单元；
所述控制单元，用于根据转角信号、车速信号和车轮的轮速信号，输出控制信号和控制所述驱动单元的转速信号；
所述驱动单元，与控制单元电连接且与所述传动单元连接，用于根据控制单元的控制信号开始工作，以及根据控制单元的转速信号进行转动以带动所述传动单元转动。
11.如权利要求10所述的主动差速控制系统，其特征在于：所述驱动单元具体为电机。
12.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求10-11任意一项所述的主动差速控制系统，所述主动差速控制系统的第一转轴与左车轮和右车轮两者的其中一个车轮连接，主动差速控制系统的第二转轴与左车轮和右车轮两者的另一个车轮连接。
一种主动差速机构、具有该机构的控制系统及车辆
技术领域
背景技术
车轮在同一时间内滚过的行程往往是由差别的。例如，转弯时外侧车轮的行程总要比内侧
车轮的长。左右车轮在运动学上的不协调会导致轮胎过早磨损、无益地消耗功率和燃料，还
会因不能按所要求的瞬时中心转向而使操纵性变坏。此外，由于车轮与路面间尤其是在转
弯时有大的滑移或滑转，易使汽车在转向时失去抗侧滑能力而使稳定性变坏。差速器被用
于左右驱动轮，使得汽车两侧车轮在行程不等时具有以不同速度旋转的特性，从而满足汽
车行驶运动学的要求。
运动。但该类型差速器结构复杂，零部件较多，且为差速动作是被动产生的，不能主动对于
左右轮的转速差进行干预及协调。
发明内容
第二转轴；
所述传动单元，套设于所述第一转轴上且与差速产生单元连接，用于带动所述差速产
生单元转动；
所述差速产生单元，套设于所述第一转轴上且与第二转轴固定连接，用于当所述传动
单元带动差速产生单元转动时，使得所述第一转轴与第二转轴之间产生转速差。
接，第一刚性齿轮与第一转轴固定连接，第二刚性齿轮与第二转轴固定连接，所述第一刚性
齿轮与第二刚性齿轮的齿数不同，所述柔性齿轮的齿数与第一刚性齿轮或第二刚性齿轮的
齿数相同；
波动发生器，与所述传动单元连接，用于在所述传动单元带动下转动，以带动所述柔性
齿轮转动。
所述中心孔与所述第一转轴配合。
所述离合单元，套设于所述第一转轴上且可与传动单元分离或贴合，用于根据控制单
元的控制信号，沿着第一转轴的轴向方向移动以与传动单元分离。
置在所述电磁铁和滑块之间，所述滑块套设于所述第一转轴上且随着第一转轴的转动。
述导向槽移动，所述导向槽的设置方向与第一转轴的轴向方向一致。
所述控制单元，用于根据转角信号、车速信号和车轮的轮速信号，输出控制信号和控制
所述驱动单元的转速信号；
所述驱动单元，与控制单元电连接且与所述传动单元连接，用于根据控制单元的控制
信号开始工作，以及根据控制单元的转速信号进行转动以带动所述传动单元转动。
轮和右车轮两者的另一个车轮连接。
轮的转速差进行干预及协调。通过主动产生转速差，使得车轮能适时差速，以改善车辆转弯
过程中状况。而主动差速控制系统当所述控制单元根据转角信号、车速信号和车轮的轮速
信号，判断出车辆需要实现转速差时，输出控制所述驱动单元的转速信号，使驱动单元通过
带动传动单元转动，从而带动差速产生单元转动，使得所述第一转轴与第二转轴之间产生
转速差，能主动实现对车轮的转速差进行干预及协调。通过主动产生转速差，使得车轮能适
时差速，以改善车辆转弯过程中状况。
附图说明
具体实施方式
以解释本发明，并不用于限定本发明。
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
所述传动单元，套设于所述第一转轴1上且与差速产生单元连接，用于带动所述差速
产生单元转动；
所述差速产生单元，套设于所述第一转轴1上且与第二转轴12固定连接，用于当所述
传动单元带动差速产生单元转动时，使得所述第一转轴1与第二转轴12之间产生转速差。
所述主动差速机构在传动单元转动时能带动差速产生单元转动，使得所述第一转轴与第二
转轴之间产生转速差，能主动实现对车轮的转速差进行干预及协调。通过主动产生转速差，
使得车轮能适时差速，以改善车辆转弯过程中状况。
所述驱动单元，与控制单元8电连接且与所述传动单元连接，用于根据控制单元8的控
制信号开始工作，以及根据控制单元8的转速信号进行转动在具体实施中，所述驱动单元
为电机7。
所述差速产生单元，套设于所述第一转轴1上且与第二转轴12固定连接，用于当所述
传动单元带动差速产生单元转动时，使得所述第一转轴1与第二转轴12之间产生转速差，
在具体实施中，所述第一转轴1与左轮和右轮两者的其中一个连接，那么所述第二转轴12
便于左轮和右轮两者的另一个车轮连接；
所述控制单元8，用于根据转角信号、车速信号和车轮的轮速信号，输出控制信号和控
制所述驱动单元的转速信号，即控制电机7的转速。
带动传动单元转动，从而带动差速产生单元转动，使得所述第一转轴1与第二转轴12之间
产生转速差，能主动实现对车轮的转速差进行干预及协调。通过主动产生转速差，使得车轮
能适时差速，以改善车辆转弯过程中状况。
刚性齿轮13和第二刚性齿轮9啮合连接，第一刚性齿轮13与第一转轴1固定连接，第二刚
性齿轮9与第二转轴12固定连接，所述第一刚性齿轮13与第二刚性齿轮9的齿数不同，所
述柔性齿轮11的齿数与第一刚性齿轮13或第二刚性齿轮9的齿数相同，波动发生器10与
所述传动单元连接，用于在所述传动单元带动下转动，以带动所述柔性齿轮11转动。如图
1所示，所述柔性齿轮11的齿数与第一刚性齿轮13的齿数相同，那么，所述柔性齿轮11的
齿数与第二刚性齿轮9的齿数也就不同了。在具体实施中，如图2、图3和图4所示，所述波
动发生器10包括具有中心孔101的底座102、支柱103和滚轮104，所述滚轮104位于所述
支柱103上且可沿所述支柱103的轴线转动。如图5所示，所述滚轮104与柔性齿轮11抵
顶连接，通过两者之间摩擦力以带动柔性齿轮11随着所述滚轮104转动。所述支柱103位
于底座102上，所述中心孔101与所述第一转轴1配合。底座102上设置了两个支柱103，
每个支柱103上均设置一个滚轮104，通过滚轮104带动柔性齿轮11转动，可以减小摩擦。
所述波动发生器10和第二齿轮5之间还设置连接柱16，通过连接柱16使得波动发生器10
和第二齿轮5固定连接，连接柱16与底座102的中心孔101配合，连接柱16再套设于第一
转轴1上。
即第二齿轮5与波动发生器10固定连接，当电机7在控制单元8的控制下进行转动时，带
动第一齿轮6转动，第一齿轮6与第二齿轮5啮合连接，那么同时带动第二齿轮5转动，而
波动发生器10与第二齿轮5固定连接，波动发生器10也就随着第二齿轮5转动，柔性齿轮
11的变形部位也随之转动，使柔性齿轮11依次进入啮合再退出啮合，实现与第二刚性齿轮
9的啮合传动。在波动发生器10作用下产生啮合运动，由于第一刚性齿轮13与第二刚性齿
轮9的齿数不同，使得第一刚性齿轮13与第二刚性齿轮9的转速不相同，而第一转轴1与
柔性齿轮11通过第一刚性齿轮13连接，第二转轴12与第二刚性齿轮9连接，从而在第一
转轴1及第二转轴12之间产生转速差，实现变差速传动，两者转速差的大小由波动发生器
10的转速决定，即第一转轴1的转速+波动发生器的转速=第二转轴12的转速，波动发生
器的转动方向代表转速的正负，因此可以使左右两个车轮转速的不一致。因此当波动发生
器10随着电机7在控制单元8的控制下的转动时，使得第一转轴1及第二转轴12之间产
生转速差，主动实现对车轮的转速差进行干预及协调。
合，用于根据控制单元8的控制信号，沿着第一转轴1的轴向方向移动以与传动单元分离。
在具体实施中，所述离合单元包括依次连接的电磁铁2、弹性件和滑块4，所述弹性件在所
述电磁铁的磁场作用下带动所述滑块沿着第一转轴1的轴向方向移动以使与传动单元分
离，所述滑块4套设于所述第一转轴1上，且随着第一转轴1的转动。所述弹性件具体为弹
簧3，滑块4可与所述第二齿轮5分离或贴合。优选的，所述滑块与传动单元的贴合面为倾
斜面，使得滑块4与所述第二齿轮5的贴合更加顺利和更加牢固。控制单元8检测转角信
号、车速信号和车轮的轮速信号，根据检测转角信号、车速信号和车轮的轮速信号判断左右
的车轮之间不需要产生转速差时，控制单元8不会输出控制信号，电磁铁2也不会就产生磁
场作用，那么滑块4在所述弹簧3的作用下，使得滑块4与所述第二齿轮5贴合，所述弹簧3
恢复到原始状态即不被压缩状态，又由于所述滑块套设于所述第一转轴1上且随着第一转
轴1的转动，那么所述第二齿轮5也随着所述滑块4转动，车辆在正常行驶的过程中，所述
第一转轴1和第二转轴12的转速相同，因此即使第二齿轮5随着第一转轴1转动，但是波
动发生器10的转速也是和第一转轴1、第二转轴12的转速相同，因此波动发生器10不会带
动柔性齿轮11、第一刚性齿轮13和第二刚性齿轮9产生差速作用。如图1所示，当控制单
元8根据检测转角信号、车速信号和车轮的轮速信号判断左右的车轮之间需要产生转速差
时，控制单元8输出控制信号至电磁铁2以及输出转速信号至电机7，电磁铁2接收到控制
信号产生电磁场，所述弹簧3在电磁场的作用下，带着滑块4移动，此时所述弹簧3处于压
缩状态，使得所述滑块4与所述第二齿轮5分离，此时第二齿轮5通过电机7来带动，那么
第二齿轮5的转速便于所述第一转轴1的转速不同了。接着，第二齿轮5转动，而波动发生
器10与第二齿轮5固定连接，波动发生器10也就随着第二齿轮5转动，柔性齿轮11的变
形部位也随之转动，使柔性齿轮11依次进入啮合再退出啮合，实现与第二刚性齿轮9的啮
合传动。在波动发生器10作用下产生啮合运动，由于第一刚性齿轮13与第二刚性齿轮9
的齿数不同，使得第一刚性齿轮13与第二刚性齿轮9的转速不相同，而第一转轴1与柔性
齿轮11通过第一刚性齿轮13连接，第二转轴12与第二刚性齿轮9连接，从而在第一转轴
1及第二转轴12之间产生转速差，实现变差速传动。
第一转轴1之间。在具体实施中，如图1和图2所示，所述导向单元包括设置在所述滑块4
和第一转轴1两者之一上的导向槽（图上未示出）以及设置在所述滑块4和第一转轴1两者
的另外之一上导向件106，所述导向件106位于导向槽中且可沿着所述导向槽移动，所述导
向槽的设置方向与第一转轴1的轴向方向一致。如图1和图2所示，所述导向槽设置在所
述滑块4上，所述导向件106设置在第一转轴1上，所述导向件106位于所述导向槽内，当
弹簧3推动所述滑块4时，所述滑块4沿着所述第一转轴1的轴向方向移动。
转轴12与左车轮和右车轮两者的另一个车轮连接。如图1所示，第一转轴1与左车轮连接，
第二转轴12与右车轮连接。优选的，为了方便主动差速控制系统安装在车辆上，如图1所
示，主动差速控制系统还包括壳体15和端盖14，电磁铁2为一圆环结构并与壳体15固定连
接，壳体15与端盖14固定连接形成一个中空结构，中空结构内布置有第一转轴1、离合单
元、传动单元、差速产生单元以及第二转轴12，第一转轴1和第二转轴12穿出所述中空结构
分别与左车轮、右车轮对应连接。
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