[发明专利]用于全轮驱动系统的旋转多模式离合器模块

说明书

在全轮驱动(AWD)车辆(10、42)中，在动力系与所有四个车轮(12、14、22、24)之间提供转矩承载连接。提供多模式离合器模块(50、170)或离合器以在断开会提高AWD车辆(10、42)的性能和效率的操作条件期间选择性地将车轮(12、14、22、24)中的两个车轮与动力系断开。多模式离合器模块(50、170)可以安装在AWD车辆(10、42)的多个位置处，诸如安装在前或后差速器(20、30)内、半轴(16、18、26、28)与差速器(20、30)之间，或者半轴(16、18、26、28)与对应的车轮(12、14、22、24)之间，或者在分动箱(36)或动力传递单元(44)内。

技术领域

本公开总体上涉及具有发动机、变速器和到前驱动轮组和后驱动轮组的动力传递的全轮驱动(AWD)车辆，并且具体地涉及一种具有选择性地将一组驱动轮与传动系连接并且当不需要AWD功能时将该组驱动轮与传动系断开的多模式离合器模块(MMCM)的AWD车辆。

背景技术

与仅向前轮或后轮提供动力的两轮驱动车辆相比，本领域中已知的AWD车辆通过向所有四个车轮提供动力来提供增加的牵引力和稳定性。为了向所有四个车轮提供动力，AWD车辆需要动力系与所有四个车轮之间的转矩传递连接。在一个示例性AWD车辆中，变速器输出轴可以联接到分动箱，该分动箱在后轮驱动轴与后差速器以及前轮驱动轴与前差速器之间分离来自车辆动力源(诸如内燃机或电动机)的转矩。

AWD功能在处理不同类型的地形和驾驶条件的驾驶中是有用的。向所有四个车轮提供动力可以确保即使一个或多个车轮不与表面接触也会将动力传输到表面。另外，将来自动力系的转矩分布在所有四个车轮上可以减少在光滑表面上的车轮滑移，其中仅向两个车轮引导转矩可能导致这些车轮滑移或打滑。然而，出于燃料经济性的原因，当不需要AWD功能时，可能希望断开一组驱动轮并且减少分动箱和差速器损失。例如，当车辆在正常干燥条件下在道路或高速公路上巡航时，没有必要驱动所有四个车轮。

在先前的AWD车辆中，通过使用爪形离合器或摩擦离合器，可以选择性地将一组驱动轮从动力系脱离。摩擦离合器通常在联接的部件之间传输转矩以在接合时在两个方向上旋转，并且在脱离时解锁部件以在两个方向上自由旋转。爪形离合器可以选择性地将部件锁定在两个方向上以便一起旋转。显而易见，这些离合器在一组车轮与动力系之间提供两种连接模式(调制双向转矩分配/双向解锁或者双向锁定/双向解锁)。然而，可能存在如下情况：可能希望提供双向锁定/单向解锁或者在将动力系连接到该组驱动轮时提供所有三种模式。目前，这种功能可能只能通过多个离合器来实现。鉴于此，AWD车辆中需要一种离合布置，其具有提供先前未通过如上所述的普通AWD车辆离合器装置实现的离合模式的灵活性。

发明内容

在本公开的一个方面中，公开了一种全轮驱动(AWD)车辆。AWD车辆包括：一对前轮；一对后轮；动力源；变速器，其可操作地连接到动力源并且接收由动力源输出的动力，该变速器具有变速器输出轴；前轮传动系，其可操作地连接在动力源输出轴与前轮之间以从动力源传递动力以使前轮旋转；后轮驱动轴，其可操作地连接在变速器输出轴与后轮之间以从动力源传递动力以使后轮旋转；以及多模式离合器模块，其可操作地连接在变速器输出轴与后轮驱动轴之间以允许后轮驱动轴选择性地将动力从动力源传递到后轮。多模式离合器模块具有：第一模式，其中多模式离合器模块在变速器输出轴旋转时将转矩从动力源传递到后轮；以及第二模式，其中当变速器输出轴旋转时，多模式离合器模块不会将转矩从动力源传递到后轮。