本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的全輪驅(qū)動的雙轍車輛。

背景技術(shù)：

1、在全輪驅(qū)動的車輛中，全輪驅(qū)動模式可通過總共四臺電機來實現(xiàn)，其中的每臺電機作為輪轂馬達相應(yīng)分配給一個車輪。在這種情況下，車輛無需差速器。替代于此，全輪驅(qū)動模式也可以通過為前橋分配的電機和為后橋分配的電機來實現(xiàn)，它們的輸出相應(yīng)通過前橋差速器和后橋差速器作用于車輪。此外，存在前橋上有電機與鎖止式差速器和后橋上有相應(yīng)驅(qū)動后車輪的兩臺電機的方案。此外，在越野車輛中已知具有內(nèi)燃機并且借助于三個鎖止式差速器進行轉(zhuǎn)矩分配的驅(qū)動方案。

2、這種全輪驅(qū)動的車輛具有可切換的全輪驅(qū)動模式，其中，動力傳動系具有電機。在前驅(qū)模式中，電機的輸出僅作用于車輛的前橋。電機可通過中央差速器以及中央離合器與萬向軸連接，萬向軸可通過后橋差速器以及半軸與車輛的后車輪傳動連接。在中央離合器分離時，后橋與動力傳動系脫開，而在中央離合器接合時，后橋能被接入動力傳動系。

3、在電動驅(qū)動的、具有兩臺或多臺電機的越野車輛中存在以下問題：雖然在前橋與后橋無需機械連接的情況下多臺電機可獨立地很好地控制轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。但這意味著，每臺電機必須滿足聯(lián)接的一個或多個車輪的轉(zhuǎn)矩和功率要求。因為在越野運行中出現(xiàn)一個車輪或車橋不能提供轉(zhuǎn)矩的情況，所以相應(yīng)其他的驅(qū)動器必須提供全部驅(qū)動功率。這導(dǎo)致對每臺電機提出了很高的要求。在這種情況下，所有電機的總功率通常超過了整輛車輛的要求。此外，在越野運行中存在的風(fēng)險是，三臺電機過載，因此轉(zhuǎn)矩和功率降低。此外，每臺電機必須具有自己的控制部(加上逆變器)。因此，多馬達式驅(qū)動器非常昂貴且重量大。

4、從文獻us?5?373?912a中已知具有內(nèi)燃機式驅(qū)動器的車輛動力傳動系，其驅(qū)動中央差速器，以將功率分配給前橋和后橋差速器。從文獻de?103?04806a1中已知具有內(nèi)燃機的全輪驅(qū)動的車輛，其通過傳動裝置驅(qū)動中央差速器。從文獻ep?248?582b1中已知具有中央差速器的全輪驅(qū)動的車輛，其通過萬向軸驅(qū)動前橋和后橋差速器，以驅(qū)動車輪。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供全輪驅(qū)動的雙轍車輛，其功能與現(xiàn)有技術(shù)相比有所提升，特別是能在前驅(qū)模式中高效地行車和/或在負(fù)載下行車期間可切換到全輪驅(qū)動模式。

2、該目的通過權(quán)利要求1的特征來實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中公開了本發(fā)明的優(yōu)選的改進方案。

3、本發(fā)明提出了全輪驅(qū)動的車輛，其具有可切換的全輪驅(qū)動模式。車輛的動力傳動系優(yōu)選地具有恰好一臺電機，其在前驅(qū)模式中僅驅(qū)動車輛前橋。電機可通過中央差速器或車橋間差速器并且通過中央離合器與萬向軸連接。萬向軸可通過后橋差速器以及半軸與車輛的后車輪傳動連接。在中央離合器分離的情況下，后橋與動力傳動系脫開。在中央離合器接合的情況下，后橋可連接到動力傳動系。根據(jù)權(quán)利要求1的特征部分，在后橋的半軸之一上安裝有后橋分離離合器。在前驅(qū)模式中，亦即在中央離合器分離的情況下，后橋分離離合器分離。以這種方式，在中央離合器和后橋差速器之間的子系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)，亦即特別是萬向軸和后橋差速器的差速器殼停止運轉(zhuǎn)。而后橋差速器的補償齒輪無負(fù)載地轉(zhuǎn)動。

4、在優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明提出了一種單馬達驅(qū)動器與總共三個差速器和五個離合器。利用這種布置方式，車輛可高效地在前驅(qū)模式中行車，其中，萬向軸和后錐齒輪傳動裝置完全脫開。在行車期間可在負(fù)載下全自動地切換到全輪驅(qū)動模式運行(并且能切換回)。此外，通過有針對性地引入差速器鎖定能調(diào)節(jié)在車輪處的驅(qū)動力矩(越野運行)。相比之下，在具有多臺電機的車輛中，每臺電機必須滿足一個或多個驅(qū)動車輪的要求(轉(zhuǎn)矩和功率)。通過將安裝的所有電機加在一起得到總功率。因此將導(dǎo)致高得多的系統(tǒng)功率。

5、在根據(jù)本發(fā)明的方案中，優(yōu)選地設(shè)置恰好一臺電機，其設(shè)計成滿足整輛車輛的要求。越野運行中的功率要求通常較低。該驅(qū)動方案可將所需的驅(qū)動功率持久分配給各車輪。不存在電機的過熱風(fēng)險。

6、在前驅(qū)模式中，中央鎖定離合器接合，所有其他離合器分離。(圖中的)右后車輪驅(qū)動后橋差速器的補償齒輪；但因為沒有與左后車輪連接，所以在后錐齒輪傳動裝置和后車輪之間沒有力傳遞。因此，差速器殼體(即，差速器殼)、后錐齒輪傳動裝置、萬向軸以及中央離合器的離合器后半部不轉(zhuǎn)動。

7、根據(jù)本發(fā)明，動力傳動系如此設(shè)計，即，在行車運行期間能在無牽引力中斷的情況下從前驅(qū)模式切換到全輪驅(qū)動模式。在從前驅(qū)模式切換到全輪驅(qū)動模式的情況下，后橋鎖定離合器接合。由此使后錐齒輪傳動裝置、萬向軸和中央離合器的離合器后半部加速到與行車速度相關(guān)的轉(zhuǎn)速。此時，后橋分離離合器，然后后橋鎖定離合器分離，并且緊接著隨后中央離合器接合(這僅是一種可行性，切換序列可任意改變)。后橋鎖定離合器優(yōu)選地實施為膜片式離合器，因為其必須提供同步功能。中央離合器以及后橋分離離合器是牙嵌式離合器，因為它們無負(fù)載地并且在最小的差速下進行切換。此時沒有建立與后橋的力鎖合連接。

8、為了能隨后補償在前橋和后橋之間的轉(zhuǎn)速差，中央鎖定離合器分離。該過程在特定情況下必須在負(fù)載下進行。因此，中央鎖定離合器優(yōu)選地實施為膜片式離合器。牙嵌式離合器同樣可行，但導(dǎo)致舒適性降低。

9、在道路全輪驅(qū)動模式運行中有意義的是，優(yōu)選地構(gòu)造為膜片式離合器的中央鎖定離合器和后橋鎖定離合器以防滑調(diào)節(jié)的方式接合。但中央離合器以及后橋分離離合器保持持久接合，前橋鎖定離合器保持持久分離。

10、當(dāng)驅(qū)動力矩很小時，進行從全輪驅(qū)動模式到前驅(qū)模式的切換。前橋鎖定離合器和后橋鎖定離合器分離，而中央鎖定離合器接合；緊接著隨后分離中央離合器和后橋分離離合器。

11、越野全輪驅(qū)動模式始于道路全輪驅(qū)動模式。在越野下不設(shè)置前驅(qū)模式。為了將驅(qū)動力矩可變地施加給期望的車輪，前橋鎖定離合器、中央鎖定離合器和后橋鎖定離合器完全或部分地接合。在此適宜的是，出于上述原因，中央鎖定離合器和后橋鎖定離合器優(yōu)選地實施為膜片式離合器，由此可實現(xiàn)受調(diào)節(jié)的越野運行。

12、前橋鎖定離合器出于以下原因優(yōu)選地實施為牙嵌式離合器：一方面，前橋鎖定離合器僅在極端行車情況下接合。在這種情況下，舒適性僅起次要作用。很多越野車輛完全取消離合器。另一方面，不同于中央鎖定離合器和后橋鎖定離合器，前橋鎖定離合器沒有雙重功能。

13、下面再次詳細(xì)強調(diào)主要特征：在技術(shù)實施方案中，后橋差速器可通過后橋鎖定離合器鎖定。后橋鎖定離合器優(yōu)選地實現(xiàn)為可在負(fù)載下切換的膜片式離合器。在鎖定離合器激活時，后橋差速器的差速器殼與半軸之一連接，亦即形成后橋差速器鎖定。

14、如上所述，在前驅(qū)模式中，中央離合器分離。為了從前驅(qū)模式切換到后橋接入的全輪驅(qū)動模式，中央離合器接合。中央離合器可優(yōu)選地為不可在負(fù)載下切換的牙嵌式離合器。在此背景下，中央離合器的兩個離合器半部必須大致同步運行，以便實現(xiàn)無負(fù)載的切換。為此，后橋鎖定離合器可雙重功能地用作同步離合器，借助該同步離合器在中央離合器接合之前實現(xiàn)同步過程。在同步過程中，(前驅(qū)模式中的)萬向軸被加速到車輛速度。以這種方式，可使中央離合器的與萬向軸連接的離合器半部與同中央差速器連接的離合器半部的轉(zhuǎn)速同步。

15、在執(zhí)行同步過程之后，在進一步的過程進行中，以任意切換順序使中央離合器接合并使后橋分離離合器接合。在中央離合器接合并且后橋分離離合器接合時，后橋鎖定離合器分離和/或中央鎖定離合器分離。

16、在一具體的實施方式中，中央差速器可在其兩個輸出側(cè)分別具有向車輛后部延伸至中央離合器的中間軸和向車輛前部延伸至前橋差速器的小齒輪軸。延伸至前橋差速器的小齒輪軸可通過前橋差速器以及半軸與前橋的前車輪傳動連接。此外，中央差速器可通過中央鎖定離合器鎖定。中央鎖定離合器可優(yōu)選地實現(xiàn)為可在負(fù)載下切換的膜片式離合器。在激活鎖定功能時，中央差速器的差速器殼可與延伸至前橋差速器的驅(qū)動軸連接，以及在全輪驅(qū)動模式運行中形成中央差速器鎖定。

17、中央鎖定離合器可雙重功能地不僅用作差速器鎖。附加地，中央鎖定離合器可在接合狀態(tài)下，即，在前驅(qū)模式中，保證驅(qū)動力矩從中央差速器傳遞至前橋差速器。

18、優(yōu)選地，電機直接或間接地與中央差速器傳動連接。在這種情況下，電機例如在中間連接有變速器和/或前置傳動級的情況下驅(qū)動構(gòu)造在中央差速器的差速器殼上的齒輪。

19、此外，前橋差速器可通過前橋鎖定離合器鎖定。不同于中央鎖定離合器和后橋鎖定離合器，前橋鎖定離合器可實現(xiàn)為不可在負(fù)載下切換的牙嵌式離合器。在激活鎖定功能時，前橋差速器的差速器殼可與半軸連接，亦即，形成前橋差速器鎖定。

20、通過根據(jù)本發(fā)明的動力傳動系，車輛可在前驅(qū)模式中高效運行，而萬向軸和必要時接在萬向軸和后橋差速器之間的錐齒輪傳動裝置與動力傳動系完全脫開?？稍谛熊嚻陂g以及在負(fù)載下全自動地從前驅(qū)模式切換到全輪驅(qū)動模式。同樣的情況還適用于從全輪驅(qū)動模式切換成前驅(qū)模式。此外，可通過有針對性地使用三個差速器鎖定來調(diào)節(jié)在車輪處的驅(qū)動力矩。因此，本發(fā)明涉及的電機驅(qū)動設(shè)備具有總共三個差速器，即，前橋差速器、后橋差速器以及中央差速器，以及總共五個離合器，即，后橋分離離合器、后橋鎖定離合器、中央離合器、中央鎖定離合器以及前橋鎖定離合器。

21、在車輛的節(jié)能效率模式下可激活前驅(qū)模式。相比之下，全輪驅(qū)動模式可分為公路運行以及越野運行，即，越野行車或公路行車。

22、在公路運行中，構(gòu)造為膜片式離合器的后橋鎖定離合器和/或構(gòu)造為膜片式離合器的中央鎖定離合器可以防滑調(diào)節(jié)的方式分離和接合，以調(diào)節(jié)行駛動力性。而在公路運行中，中央離合器和后橋分離離合器持久接合，而前橋鎖定離合器分離。

23、越野運行可與公路運行相同，只是前橋鎖定離合器接合。在此，在開始越野行車之前(即，在無負(fù)載的狀態(tài)下)，駕駛員可使前橋鎖定離合器(優(yōu)選地是不可在負(fù)載下切換的牙嵌式離合器)接合。