| 专利名称： | 电控式差速锁控制机构及控制方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Electronically-control type differential lock control mechanism and method | ||
| 专利号： | CN201410809543.8 | 申请时间： | 20141223 |
| 公开号： | CN104534086A | 公开时间： | 20150422 |
| 申请人： | 东风汽车公司 | ||
| 申请地址： | 430056 湖北省武汉市武汉经济技术开发区东风大道特1号 | ||
| 发明人： | 谢锡春; 阮仁新; 汪振晓; 周寅鹏; 付邦璀; 张皓 | ||
| 分类号： | F16H63/30; B60K23/04 | 主分类号： | F16H63/30 |
| 代理机构： | 武汉开元知识产权代理有限公司 42104 | 代理人： | 俞鸿 |
| 摘要： | 本发明涉及一种电控式差速锁控制机构，属于电控式汽车驱动桥技术领域。包括减速器壳体，所述减速器壳体内设有拨叉轴，所述拨叉轴上套设有拨叉和回位弹簧，所述拨叉与啮合套限位连接，所述啮合套套设在主轴上，所述主轴上轴向限位套设有可与啮合套啮合的主动齿轮，所述减速器壳体内还设有电动控制机构，所述电动控制机构输出端连接可直线运动的推杆机构，所述推杆机构和拨叉轴同轴设置，所述推杆机构与拨叉轴轴向接触连接。本发明还公开了一种电控式差速锁控制方法。本发明可以在车辆静止时、停车熄火后、无气源的条件下，实现差速锁的锁止和分离，挂档方便，并满足驻坡制动时的锁止要求。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention relates to an electrically-control type differential lock control mechanism, and belongs to the technical field of electrically-control type automobile drive axles. The electrically-control type differential lock control mechanism comprises a reducer shell. A shifting fork shaft is arranged in the reducer shell and sleeved with a shifting fork and a return spring. The shifting fork is connected with a shift sleeve in a limiting mode. The shift sleeve is arranged on a main shaft in a sleeving mode. An axial limiting sleeve on the main shaft is provided with a drive gear capable of being meshed with the shift sleeve. An electric control mechanism is further arranged in the reducer shell. The output end of the electric control mechanism is connected with a push rod mechanism capable of linearly moving. The push rod mechanism and the shifting fork shaft are coaxially arranged. The push rod mechanism makes axial contact with the shifting fork shaft in a connected mode. The invention further discloses an electrically-control differential lock control method. By means of the electronically-control differential lock control mechanism and method, locking and separation of a differential lock can be achieved under the conditions that no gas source exists when an automobile is motionless and after parking and flameout are conducted, gear shifting is convenient to conduct, and the locking requirement required in the hill-holding brake process is met. | ||
1.一种电控式差速锁控制机构，包括减速器壳体(9)，所述减 速器壳体(9)内设有拨叉轴(3)，所述拨叉轴(3)上套设有拨叉(5)和回 位弹簧(4)，所述拨叉(5)与啮合套(6)限位连接，所述啮合套(6)套设 在主轴(8)上，所述主轴(8)上轴向限位套设有可与啮合套(6)啮合的 主动齿轮(7)，其特征在于：所述减速器壳体(9)内还设有电动控制 机构(1)，所述电动控制机构(1)输出端连接可直线运动的推杆机构 (2)，所述推杆机构(2)和拨叉轴(3)同轴设置，所述推杆机构(2)与拨 叉轴(3)轴向接触连接。
2.根据权利要求1所述的电控式差速锁控制机构，其特征在 于：所述推杆机构(2)包括与电动控制机构(1)中电机(1.1)输出轴(1.2) 通过齿轮传动副(1.3)传动连接的推杆轴(2.1)，所述推杆轴(2.1)上固 定有伸缩螺杆(2.2)，所述伸缩螺杆(2.2)外部套设有推杆(2.3)，所述 推杆(2.3)内部设有螺纹且与伸缩螺杆(2.2)啮合。
3.根据权利要求1所述的电控式差速锁控制机构，其特征在 于：所述啮合套(6)外圈上设有用于与拨叉(5)限位连接的凹槽(6.3)， 所述啮合套(6)一侧端面设有第一圆形凸环(6.1)，所述第一圆形凸环 (6.1)内圈设有内花键齿(6.2)。
4.根据权利要求3所述的电控式差速锁控制机构，其特征在 于：所述主动齿轮(7)一侧端面设有第二圆形凸环(7.1)，所述第二圆 形凸环(7.1)外圈设有可与内花键齿(6.2)啮合的外花键齿(7.2)。
5.根据权利要求4所述的电控式差速锁控制机构，其特征在 于：所述内花键齿(6.2)和外花键齿(7.2)端部为尖角。
6.根据权利要求5所述的电控式差速锁控制机构，其特征在 于：所述尖角与内花键齿(6.2)或外花键齿(7.2)的尖角为45°。
7.基于权利要求1—6的一种电控式差速锁控制方法，其特征 在于：它包括以下步骤： (1)、开启差速锁开关，电机工作推动推杆； (2)、通过传感器感应推杆阻力，如果推杆阻力大于等于800N， 则关闭差速锁开关，如果推杆阻力小于800N，则啮合套和主动齿 轮啮合； (3)、当传感器感应到推杆行程大于等于13mm时，仪表显示 灯开，差速锁止，电机停止工作。
1.一种电控式差速锁控制机构，包括减速器壳体(9)，所述减 速器壳体(9)内设有拨叉轴(3)，所述拨叉轴(3)上套设有拨叉(5)和回 位弹簧(4)，所述拨叉(5)与啮合套(6)限位连接，所述啮合套(6)套设 在主轴(8)上，所述主轴(8)上轴向限位套设有可与啮合套(6)啮合的 主动齿轮(7)，其特征在于：所述减速器壳体(9)内还设有电动控制 机构(1)，所述电动控制机构(1)输出端连接可直线运动的推杆机构 (2)，所述推杆机构(2)和拨叉轴(3)同轴设置，所述推杆机构(2)与拨 叉轴(3)轴向接触连接。
2.根据权利要求1所述的电控式差速锁控制机构，其特征在 于：所述推杆机构(2)包括与电动控制机构(1)中电机(1.1)输出轴(1.2) 通过齿轮传动副(1.3)传动连接的推杆轴(2.1)，所述推杆轴(2.1)上固 定有伸缩螺杆(2.2)，所述伸缩螺杆(2.2)外部套设有推杆(2.3)，所述 推杆(2.3)内部设有螺纹且与伸缩螺杆(2.2)啮合。
3.根据权利要求1所述的电控式差速锁控制机构，其特征在 于：所述啮合套(6)外圈上设有用于与拨叉(5)限位连接的凹槽(6.3)， 所述啮合套(6)一侧端面设有第一圆形凸环(6.1)，所述第一圆形凸环 (6.1)内圈设有内花键齿(6.2)。
4.根据权利要求3所述的电控式差速锁控制机构，其特征在 于：所述主动齿轮(7)一侧端面设有第二圆形凸环(7.1)，所述第二圆 形凸环(7.1)外圈设有可与内花键齿(6.2)啮合的外花键齿(7.2)。
5.根据权利要求4所述的电控式差速锁控制机构，其特征在 于：所述内花键齿(6.2)和外花键齿(7.2)端部为尖角。
6.根据权利要求5所述的电控式差速锁控制机构，其特征在 于：所述尖角与内花键齿(6.2)或外花键齿(7.2)的尖角为45°。
7.基于权利要求1—6的一种电控式差速锁控制方法，其特征 在于：它包括以下步骤： (1)、开启差速锁开关，电机工作推动推杆； (2)、通过传感器感应推杆阻力，如果推杆阻力大于等于800N， 则关闭差速锁开关，如果推杆阻力小于800N，则啮合套和主动齿 轮啮合； (3)、当传感器感应到推杆行程大于等于13mm时，仪表显示 灯开，差速锁止，电机停止工作。
翻译：技术领域
本发明涉及电控式汽车驱动桥，具体涉及一种电控式差速锁 控制机构及控制方法。
背景技术
在全轮驱动或双桥驱动系统中，中、后桥主减速器、分动器 需要安装有轴间差速器或轮间差速器，以保证汽车在转向时各车轮 在形成不等时能以相应的不同转速旋转，从而满足汽车行驶运动学 的要求。但是对越野汽车来说，有差速器必须就有差速锁止功能， 否则单侧车轮打滑，将严重影响车辆的通过性。目前，现有的驱动 桥或分动器总成的差速器的差速锁止功能，基本上是气动控制，主 要通过人工控制气动电磁阀来实施对气路的操作。这种结构对气源 和气压依赖较大，经常会遇到漏气、发卡、挂不上档等风险，特别 是在停车或熄火的情况下无法实现挂档要求。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种电控式差速 锁控制机构及控制方法。
本发明采用的技术方案是：一种电控式差速锁控制机构，包 括减速器壳体，所述减速器壳体内设有拨叉轴，所述拨叉轴上套设 有拨叉和回位弹簧，所述拨叉与啮合套限位连接，所述啮合套套设 在主轴上，所述主轴上轴向限位套设有可与啮合套啮合的主动齿 轮，所述减速器壳体内还设有电动控制机构，所述电动控制机构输 出端连接可直线运动的推杆机构，所述推杆机构和拨叉轴同轴设 置，所述推杆机构与拨叉轴轴向接触连接。
进一步优选的结构，所述推杆机构包括与电动控制机构中电 机输出轴通过齿轮传动副传动连接的推杆轴，所述推杆轴上固定有 伸缩螺杆，所述伸缩螺杆外部套设有推杆，所述推杆内部设有螺纹 且与伸缩螺杆啮合。
进一步优选的结构，所述啮合套外圈上设有用于与拨叉限位 连接的凹槽，所述啮合套一侧端面设有第一圆形凸环，所述第一圆 形凸环内圈设有内花键齿。
进一步优选的结构，所述主动齿轮一侧端面设有第二圆形凸 环，所述第二圆形凸环外圈设有可与内花键齿啮合的外花键齿。
进一步优选的结构，所述内花键齿和外花键齿端部为尖角。
进一步优选的结构，所述尖角与内花键齿或外花键齿的尖角 为45°。
一种电控式差速锁控制方法，它包括以下步骤：
(1)、开启差速锁开关，电机工作推动推杆；
(2)、通过传感器感应推杆阻力，如果推杆阻力大于等于800N， 则关闭差速锁开关，如果推杆阻力小于800N，则啮合套和主动齿 轮啮合；
(3)、当传感器感应到推杆行程大于等于13mm时，仪表显示 灯开，差速锁止，电机停止工作。
本发明具有结构简单，性能可靠、布置灵活等优点。可以在车 辆静止时、停车熄火后、无气源的条件下，实现差速锁的锁止和分 离，挂档方便，并满足驻坡制动时的锁止要求；集成化程度高、结 构简单、装配方便，无需调整和维护；电动控制机构取代传统的气 动操纵机构，应用条件更为广泛，避免了漏气、气缸发卡等问题， 可靠性更高；通过推杆机构形成，反馈开关信号，比传统的接触式 开关更准确，不会出现假性挂档或假性脱档的现象；挂档轻便，冲 击小，动作迅速，无挂档、脱档噪音。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为电动控制机构内部结构示意图；
图3为啮合套主视图；
图4为图3中A-A处剖视图；
图5为啮合套端面内花键齿局部放大示意图；
图6为主动齿轮主视图；
图7为图6中B-B处剖视图；
图8为主动齿轮断面外花键齿局部放大示意图；
图9为本发明工作流程图；
图10为本发明电原理方框图。
图中，1-电动控制机构、2-推杆机构、3-拨叉轴、4-回位弹簧、 5-拨叉、6-啮合套、7-主动齿轮、8-主轴、9-减速器壳体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便 于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，本发明一种电控式差速锁控制机构，包括减速 器壳体9，所述减速器壳体9内设有拨叉轴3，所述拨叉轴3上套 设有拨叉5和回位弹簧4，所述拨叉5与啮合套6限位连接，所述 啮合套6套设在主轴8上，所述主轴8上轴向限位套设有可与啮合 套6啮合的主动齿轮7，所述减速器壳体9内还设有电动控制机构 1，所述电动控制机构1输出端连接可直线运动的推杆机构2，所述 推杆机构2和拨叉轴3同轴设置，所述推杆机构2与拨叉轴3轴向 接触连接。
如图2所示，所述推杆机构2包括与电动控制机构1中电机1.1 输出轴1.2通过齿轮传动副1.3传动连接的推杆轴2.1，所述推杆轴 2.1上固定有伸缩螺杆2.2，所述伸缩螺杆2.2外部套设有推杆2.3， 所述推杆2.3内部设有螺纹且与伸缩螺杆2.2啮合。
如图3—图4所示，所述啮合套6外圈上设有用于与拨叉5限 位连接的凹槽6.3，所述啮合套6一侧端面设有第一圆形凸环6.1， 所述第一圆形凸环6.1内圈设有内花键齿6.2。
如图6—图7所示，所述主动齿轮7一侧端面设有第二圆形凸 环7.1，所述第二圆形凸环7.1外圈设有可与内花键齿6.2啮合的外 花键齿7.2。
如图5、图8所示，所述内花键齿6.2和外花键齿7.2端部为 尖角。所述尖角与内花键齿6.2或外花键齿7.2的尖角为45°。
本发明拨叉轴3两端可在减速器壳体9内左右滑动。所述啮合 套6通过花键空套在主轴8花键上，可左右移动；拨叉5空套于啮 合套6拨叉槽中；主动齿轮7通过轴肩8.1轴向限位套设在主轴8 上，啮合套6左侧带有内花键齿6.2，内花键齿6.2可以与主动齿轮 7右侧外花键齿7.2啮合和分离。
如图9、图10所示，一种电控式差速锁控制方法，它包括以 下步骤：
(1)、开启差速锁开关，电机工作推动推杆；
(2)、通过传感器感应推杆阻力，如果推杆阻力大于等于800N， 则关闭差速锁开关，如果推杆阻力小于800N，则啮合套和主动齿 轮啮合；
(3)、当传感器感应到推杆行程大于等于13mm时，仪表显示 灯开，差速锁止，电机停止工作。
如图9、图10所示，本发明工作过程：当汽车行驶至越野路 面，需要挂差速锁时，先降低至最低车速或停车，驾驶员开启差速 锁开关，电动控制机构1带动推杆机构2中的推杆2.3实现轴向移 动，推杆2.3伸长13mm，推杆2.3推动拨叉轴3向左移动13mm， 拨叉轴3克服回位弹簧4的压力，带动其上的拨叉5向左移动，拨 叉5推动啮合套6向左移动，使啮合套6与啮合齿7啮合。差速器 即实现锁止。这时，电机断电并停止工作，并反馈一信号给仪表指 示灯(灯亮)，显示差速锁锁止。
当执行机构中遇到阻力过大或发卡，尚未达到规定的行程，电 机不转，这时电动控制机构1自动断电，推杆2.3保持现位置。需 要关闭差速锁开关，这时推杆2.3退回初始位置，再次开启差速锁 开关，电动控制机构1便开始工作，推杆2.3将再次伸长到规定的 行程，如此反复。
驶出越野路面正常行车时，关闭差速锁开关，电动控制机构1 带动推杆2.3回缩13mm，达初始位置，拨叉轴3通过回位弹簧4 的作用，带动拨叉5及啮合套6，脱离啮合，这时，电动控制机构 1断电停止工作，并反馈一信号给仪表指示灯(灯灭)，差速器锁止 解除。
本发明可以实现停车驻车时，挂差速锁，增加车轮附着力，减 小驻车制动器的负担。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知 的现有技术。
