差动驱动总成及车辆的制作方法

本技术涉及车轮动力传动，特别涉及一种差动驱动总成及应用该差动驱动总成的车辆。

背景技术：

1、在车辆行驶过程中，同轴两侧车轮的动力输出匹配效果直接影响车辆的操控稳定性与行驶安全性。差动驱动总成是布置于车辆同轴车轮之间、用于调节两侧车轮转速与输出扭矩的传动系统，对车辆过弯性能起到关键支撑作用。

2、相关技术中，差动驱动总成普遍以差速器为核心调控部件，动力经主减速机构传入差速器壳体后，通过内部行星齿轮传动机构分配至两侧半轴，最终输出至对应车轮。这类结构依靠齿轮啮合的机械特性被动适配两侧车轮的转速差，从而满足车辆基础行驶与常规转弯的动力分配需求。

3、然而，上述的系统结构无法主动对两侧车轮的扭矩和转速进行调节，导致车辆转弯半径受限、循迹性能不足，过弯过程中的行驶稳定性较差，加剧了车辆失控的安全风险。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种差动驱动总成及车辆，能够主动对两侧车轮的扭矩和转速进行连续双向无级调节，缩短转向响应时间、抑制车身失稳趋势，提升车辆在复杂路面行驶的安全性与操控极限。

2、一方面，本技术提供一种差动驱动总成，用于设置在并排的第一车轮和第二车轮之间，差动驱动总成包括第一半轴、第二半轴、差速组件、电机、驱动组件、扭矩调节机构和传动组件；第一半轴和第二半轴分别用于连接第一车轮和第二车轮；差速组件传动连接于第一半轴与第二半轴之间；驱动组件与电机驱动连接，驱动组件与差速组件传动连接；传动组件与扭矩调节机构、差速组件传动连接；其中，传动组件用于配合差速组件，对第一车轮和第二车轮的动力输出进行动态调节。

3、本技术提供的差动驱动总成，在第一半轴、第二半轴与差速组件构成的基础传动架构之上，增设了电机、驱动组件、扭矩调节机构与传动组件组成的主动调控链路，从结构层面打破了相关技术中的差速结构只能被动适配的固有属性。

4、其中，电机作为主动调控的动力源，通过驱动组件与差速组件建立传动连接，可向差速组件输入额外的正向或反向动力；扭矩调节机构则通过传动组件与差速组件形成传动配合，用于精准管控差速组件内部的动力分配关系。当车辆行驶工况发生变化时，这套主动调控链路可配合差速组件协同工作，不再完全依赖齿轮啮合的被动特性，而是能够主动改变第一半轴与第二半轴的输出扭矩和转速，动态调整第一车轮与第二车轮的动力输出匹配状态。

5、在车辆过弯场景下，本技术提供的差动驱动总成可主动提升外侧车轮的动力输出、降低内侧车轮的动力分配，以此缩小车辆的转弯半径，提升转向过程中的循迹精度；当车辆行驶在附着条件不均的路面，或车身出现偏移失控趋势时，本技术提供的差动驱动总成也能快速修正第一车轮和第二车轮的扭矩配比，稳定车身行驶姿态，有效降低过弯过程中车辆失控的安全风险。

6、亦即，本技术提供的差动驱动总成通过主动调控支路与差速组件的有机配合，既保留了相关技术中的差速结构适配基础行驶与常规转弯的能力，又实现了第一车轮和第二车轮动力输出的主动动态调节，最终达成改善车辆过弯性能、提升操控稳定性与行驶安全性的技术效果。同时，扭矩调节机构和传动组件集成布置于第二半轴的所在区域，轴向空间利用率高，可兼容传统燃油车后桥、新能源车电驱动桥布置需求，通用性更强。

7、作为一种可选的实施方式，传动组件包括第一行星排和第二行星排；第一行星排套设于第二半轴，第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，第一行星架上的第一行星轮啮合连接第一太阳轮与第一齿圈；第二行星排套设于第二半轴，第一行星排位于第二行星排与差速组件之间，第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，第二行星架上的第二行星轮啮合连接第二太阳轮与第二齿圈。

8、也就是说，传动组件采用同轴套设于第二半轴的第一行星排与第二行星排串联共轴线结构，借助两组行星排各自太阳轮、行星轮、齿圈三者的啮合调速特性，可依靠扭矩调节机构改变不同构件的约束状态，对差壳输入的调控动力进行多档位无级转速与扭矩适配，向第二半轴输出增速、减速、等速三种不同倍率的耦合动力，精准生成左右车轮扭矩差值。

9、而且，第一行星排和第二行星排沿第二半轴的轴向依次排布，完全利用半轴外围闲置环形空间，结构极致紧凑，不会额外增加总成径向尺寸，可缩小本技术提供的差动驱动总成整体的体积；同时行星齿轮传动结构承载扭矩上限高、抗冲击能力强、运转震动小，可保障调控动力精准稳定传递，配合差速组件更精细地调整第一半轴与第二半轴的动力分配差值，提升第一车轮和第二车轮动力调节的响应速度与控制精度，强化车辆过弯循迹性能与极限行驶稳定性。

10、作为一种可选的实施方式，差速组件包括输入齿轮、差壳、销轴、两个差速行星轮、第一半轴齿轮以及第二半轴齿轮；输入齿轮与驱动组件传动连接；输入齿轮安装于差壳，差壳形成第一配合孔和第二配合孔；销轴安装于差壳内，销轴与第一半轴垂直；两个差速行星轮沿销轴的轴向间隔设置，且两个差速行星轮均位于差壳内；第一半轴齿轮位于差壳内，第一半轴穿设第一配合孔与第一半轴齿轮连接；第二半轴齿轮位于差壳内，第二半轴穿设第二配合孔与第二半轴齿轮连接；其中，两差速行星轮啮合连接在第一半轴齿轮与第二半轴齿轮之间。

11、该差速组件通过输入齿轮将补偿调控动力传入差壳，由销轴带动两个差速行星轮随差壳同步公转，同时借助差速行星轮与第一半轴齿轮、第二半轴齿轮的啮合自转，将整车主驱动力分流至第一半轴与第二半轴，依靠锥齿轮啮合特性天然具备被动适配第一车轮和第二车轮转速差的基础能力，满足车辆直行、轻微转向时无干预平顺行驶需求。

12、在此结构基础上，驱动组件与输入齿轮传动配合，叠加传动组件对差速组件的联动约束作用，可主动改变差壳的回转转速与第一半轴齿轮、第二半轴齿轮的输出转速之间的相对差值，将补偿调控动力精准叠加至第一半轴和第二半轴的任意一侧，实现第一车轮与第二车轮动力输出的双向动态调节。整套结构既保留了传统锥齿轮差速运转平顺、承载扭矩大的基础适配功能，又为单侧半轴主动扭矩调控提供了可靠的传动载体，能够有效改善车辆过弯循迹性能与行驶稳定性。

13、作为一种可选的实施方式，本技术提供的差动驱动总成还包括壳体，壳体形成有安装腔、第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔相对设置，且均与安装腔连通；差速组件、电机、驱动组件、扭矩调节机构和传动组件均设置于安装腔，第一半轴穿设第一通孔，第二半轴穿设第二通孔。

14、如此，壳体内部可加注齿轮润滑油，可依靠齿轮回转飞溅润滑所有啮合副、轴承转动副，降低零部件摩擦磨损；而且壳体能够隔绝外界灰尘、泥水、碎石与异物侵入内腔，对内部齿轮、扭矩调节机构等精密部件形成有效密闭防护，大幅降低零部件锈蚀、卡滞、磨损故障风险，延长本技术提供的差动驱动总成的使用寿命。

15、同时，集成式壳体可精准限位固定所有轴系、齿轮部件的相对空间位置，有效控制齿轮啮合侧隙与轴系跳动量，保障齿轮啮合与轴系运转的配合精度，提升传动平稳性与扭矩调控精度；整体模块化封装结构便于整车制造过程中直接预装装配至车桥位置，也便于后期拆解维护，缩小本技术提供的差动驱动总成的占用空间，让本技术提供的差动驱动总成的布局更规整，为车辆全工况动力动态调节功能的稳定实现提供可靠的结构支撑。

16、作为一种可选的实施方式，第一太阳轮连接壳体，第一行星架连接差壳、第二齿圈；其中，扭矩调节机构包括制动器和离合器，制动器连接壳体、第二太阳轮，离合器连接第一齿圈、第二行星架。

17、其中，第一太阳轮锁止壳体保持静止，第一行星架联动差壳与第二齿圈同步转动，搭配制动器、离合器分别约束第二太阳轮、连通第一齿圈和第二行星架，能够切换第一行星排和第二行星排的传动约束状态，以此改变传动组件输出至第二半轴的扭矩配比，无需额外增设独立调节动力源即可完成第一车轮和第二车轮动力的主动分配。

18、而且，依靠湿式制动器与湿式离合器的液压压紧锁止、滑摩结合动作，可灵活切换常规差速、限滑锁止、内外侧车轮扭矩偏移等多种工作模式，湿式结构浸于润滑油内，滑摩散热条件优异，持续调控工况下不易过热衰退；整套结构依托壳体完成定位，传动配合稳定，能够精准微调第一半轴、第二半轴的输出动力，优化车辆过弯循迹能力，同步简化整体调控结构，缩减本技术提供的差动驱动总成的布置空间。

19、作为一种可选的实施方式，第一太阳轮连接壳体，第一行星架连接第二齿圈，第一齿圈连接差壳；其中，扭矩调节机构包括第一离合器和第二离合器，第一离合器连接第二齿圈、第二太阳轮，第二离合器连接第一齿圈、第二行星架。

20、其中，第一太阳轮锁止于壳体，第一齿圈与差壳全程联动回转，第一行星架衔接第二齿圈同步运转，使第一行星排可先对差壳传入的动力完成一级转速扭矩转换，再输入第二行星排；配合第一离合器、第二离合器的开合切换，可分别将第二太阳轮与第二齿圈锁合固连，或将第二行星架与第一齿圈直接连通，以此改变第二行星排的传动约束边界，形成三组互不干涉的传动速比路径。

21、这种双离合器配合双行星排的结构，调控档位更多、扭矩调节线性度更优，能提供更丰富的扭矩调节区间，让第一车轮和第二车轮的动力分配调节更精细平顺；同时依托壳体固定基础部件，传动状态稳定可靠，可灵活适配低速掉头、高速过弯、冰雪路面防滑等差异化工况的矢量控制需求，大幅提升车辆行驶的操控稳定性与路面适应性。

22、作为一种可选的实施方式，第一太阳轮连接壳体，第一行星架连接差壳；其中，扭矩调节机构包括连接在一起的制动器和离合器，制动器连接第二齿圈、壳体，离合器连接第一齿圈、第二太阳轮。

23、其中，第一太阳轮锁止于壳体保持固定，第一行星架与差壳同步回转，使第一行星排随差壳一同运转，完成一级转速扭矩转换后，动力由第一齿圈向后侧向第二行星排输送。配合制动器与离合器的协同启闭动作，制动器可将第二齿圈锁止在壳体形成固定约束边界，离合器可连通第一齿圈与第二太阳轮传递回转动力，以此切换第二行星排的传动约束状态，形成增速、减速、等速三类不同的传动速比档位。

24、作为一种可选的实施方式，电机具有输出轴；驱动组件包括主动齿轮、从动齿轮、转轴和输出齿轮；主动齿轮设置于输出轴；从动齿轮套设于转轴，从动齿轮与主动齿轮啮合连接；输出齿轮与从动齿轮间隔设置于转轴上，且输出齿轮与输入齿轮啮合连接。

25、其中，电机通过输出轴输出正向或者反向调控动力，经主动齿轮与从动齿轮的一级啮合传动，带动转轴及输出齿轮同步转动，再通过输出齿轮与输入齿轮的二级啮合配合，将补偿动力稳定传递至差壳，以此改变差壳整体的回转转速。这套驱动组件采用两级平行轴圆柱齿轮减速传动结构，可通过合理匹配各级齿轮齿数配比实现扭矩放大与转速精准适配，小功率调控电机即可输出足够大的补偿扭矩，降低电机的体积与功耗，让电机的输出特性匹配差速组件的细微调控需求，同时圆柱齿轮啮合传动间隙小，保障动力传递的精准性与可靠性。

26、作为一种可选的实施方式，输出轴、转轴和第一半轴互相平行。

27、这样，使得主动齿轮与从动齿轮、输出齿轮与输入齿轮均采用平行轴圆柱齿轮啮合传动，该啮合形式轴向载荷小、径向受力均衡，运转平稳且传动效率较高，可减少动力传递中的能量损耗与齿轮啮合振动噪音。

28、同时，三根轴线平行排布便于驱动组件与差速组件整体集成模块化布置，能大幅缩小本技术提供的差动驱动总成的径向占用空间，提升结构紧凑度，也降低了零部件装配对位、后期齿轮检修维护的难度。

29、作为一种可选的实施方式，主动齿轮和从动齿轮构成第一轮组，输出齿轮和输入齿轮构成第二轮组，第一轮组与第二轮组平行。

30、这样，使电机输出的调控动力经输出轴、第一轮组传递至转轴后，可沿一致的水平传动方向通过第二轮组平稳输入差速组件的输入齿轮。这种平行双级传动布局让动力传递路径顺畅无弯折，能有效降低轴系的偏心偏载受力，减少传动过程中的扭转振动与能量损耗，提升传动效率与运转平稳性。

31、同时，平行布置的第一轮组和第二轮组让驱动组件与差速组件的整体布局规整对称，便于零部件集成装配，进一步提升本实施例提供的差动驱动总成的结构紧凑度，节省底盘横向安装空间。

32、另一方面，本技术提供一种车辆，包括第一车轮、第二车轮和上述的差动驱动总成；其中，第一半轴的背离差速组件的一端连接第一车轮，第二半轴的背离差速组件的一端连接第二车轮。

33、本技术提供的车辆将差动驱动总成装配于第一车轮与第二车轮之间的后桥区域，依靠第一半轴、第二半轴分别对接第一车轮、第二车轮与差速组件，可将整套主动扭矩调控结构集成于车辆同轴车轮传动区段，空间占用小。

34、行驶过程中差动驱动总成既能依托差速组件满足车辆直线行驶时基础转速适配需求，行驶平顺无顿挫；又可借助电机、传动组件与扭矩调节机构协同工作，主动动态调整第一半轴、第二半轴的扭矩与转速分配，以此改变第一车轮、第二车轮动力输出差值。

35、本技术提供的车辆搭载上述的差动驱动总成后，低速转弯可主动放大内外侧车轮扭矩差缩小转弯半径，高速过弯可实时修正车身姿态抑制甩尾、推头；冰雪、砂石路面单侧车轮打滑时，可快速将动力转移至抓地车轮，避免动力空转流失；整体大幅提升转向循迹精度与车身行驶稳定性，有效规避车辆转向失控风险，兼顾日常驾驶的平顺性与极限操控的安全性。