伊顿前驱电子差速锁
玩转四驱(1) 四驱基础知识讲解篇
玩转四驱（1）四驱基础知识讲解篇四驱，是一个很值得讨论的话题，我们在大街上经常能看到贴着4×4或AWD商标的汽车。
相信“四驱”这个概念在每个网友心里都有不同的解释，其实很简单，就是四个车轮都有动力的车就是四驱汽车。
但是要是再往进一步说，四驱车的结构都是一样的嘛？为什么有些恶劣地形有的四驱车能过去有的四驱车过不去？发烧级的四驱车仅仅是外观比较威猛？如果您对这些问题还有疑问，不用着急，在这里可以让您对四驱的一切变得明晰。
一、差速器/差速锁——不能混淆的基础概念！①差速器从世界上第一辆汽车的诞生之后不久，差速器这个东西也就随之诞生了，它存在的意义只有一个——为了汽车能正常转弯。
过去的马车两侧车轮是通过一根硬轴链接的，所以两侧的车轮的转速永远是相同的，因为无法差速，转弯的时候内侧的车轮除了滚动摩擦外还会有滑动摩擦，还好马车的车轮是木头做的，耐磨……同理汽车在转弯的时候也会有同样的问题，如果还是采用一根硬轴链接，那么转弯时汽车的轮胎等部件将会受到严重的损伤。
为了解决这个问题，当今汽车都是两个半轴的设计，将两个半轴链接起来的就是差速器，有了差速器也就允许两侧车轮有转速差。
『直行状态下差速器不工作』『转弯状态下差速器工作』能达到实现两侧车轮转速不一样，最重要的是差速器里面的一组行星齿轮。
为了通俗易懂，我们做一个比喻：差速器壳体里面的一组行星齿轮就可以抽象地看作为只有一个齿的“齿轮”，也就是一根棍子，这个棍子可以链接两侧的半轴，并带动两个半轴旋转。
注意，这个棍子除了随着传动轴公转，同时还可以自转。
如果两侧的车辆受到的摩擦力是相同的，那么这根棍子就不会有自转，即两侧车轮转速也相同；如果有一侧车轮受到的摩擦力大于另一侧，那么这根棍子本身就会发生自转，这样在不改变公转转速的情况加上自转，就可以达到两侧转速不一样的目的。
也就是说，如果一侧的轮子被卡死不能转动了，那也无妨，虽然动力依然存在，但这个会自转的棍子就会带动那个没有被卡死的轮子转动。
伊顿差速锁工作原理
伊顿差速锁工作原理
伊顿差速锁是一种用于四驱车辆的差速锁装置，它用于控制车辆轮胎之间的差速。
差速锁的主要作用是在车辆行驶过程中，轮胎之间的差速可以适当地调整，确保有最佳的牵引力和操控性。
伊顿差速锁的工作原理可以简单描述为：当车辆行驶时，两辆车轮之间的差速总是不同的。
在转弯时，内侧车轮与外侧车轮之间的差速更大，这是由于转弯时内外侧轮胎行驶的路径长度不同所导致的。
差速锁的作用就是通过传递更多的扭矩到相对滑动的车轮上，使得两侧车轮的转速保持一致，从而增加了车辆的牵引力和操控性。
伊顿差速锁内部的机械结构非常复杂，涉及到齿轮、摩擦片、弹簧等多个部件。
当差速锁处于关闭状态时，两侧车轮的扭矩通过一个中心齿轮沿着主传动轴传递。
但是当车轮之间的差速增大时，差速锁会自动感应到，并通过机械装置将扭矩分配给较少滑动的车轮，使得两侧车轮的转速保持一致。
通过控制差速锁的开闭状态，车辆可以根据不同的路况选择不同的行驶模式。
在艰难的路况下，如泥泞或沙地，差速锁的关闭状态可以提供更好的牵引力。
而在普通路况下，差速锁的开启状态可以提供更好的操控性和转弯性能。
需要注意的是，伊顿差速锁只能用于低速行驶时，高速行驶时需要及时关闭差速锁，以免对车辆的操控性和安全性造成影响。
另外，差速锁的使用必须根据厂家的指导进行，以免对车辆产生损坏。
插电式混合动力技术剖析
插电式混合动力技术剖析插电混动车型PHEV是英语plug in hybrid electric vehicle的缩写,意思是插电式混合动力汽车。
它是介于纯电动车与燃油车两者之间的一种车:电池容量比较大,有较长的纯电续航里程;有充电接口,一般需要专用的供电桩进行供电,在电能充足时候,采用电动机驱动车辆,电能不足时,发动机发电给动力电池。
这种车型可以不用加油,当做纯电动车使用,具有电动车的优点。
下面介绍PHEV的6种主流构型:1 串联串联式混动就是只靠电机为车辆提供驱动力,发动机只负责给发电机机械能,不直接参与对车轮的输出工作,然后靠发电机产生的电能为车辆的电池组进行充电,或者把电池输出的电结合起来,为驱动电机供电。
由于有发动机能为电池充电,所以这种混动模式主要是为了延长纯电动汽车的行驶里程,也就是所谓的增程式电动汽车。
关于增程式电动汽车的定义是有争议的:插混通常把增程认为是自己的一部分,但是增程一般不认为自己属于插混。
串联式混合动力工作模式:启动和低速行驶时:发动机不启动,电池组供电、电机驱动车辆行驶。
正常模式行驶时:发动机带动发电机为动力控制单元输送电力,动力控制单元分配电力为电池组充电,同时电池组提供电力给动力控制单元,再由动力控制单元为电动机提供电力,从而驱动车轮。
加速行驶:发动机带动发电机同时和电池组向动力控制单元输送电力,动力控制单元将电力耦合后共同传送给电动机,从而带动车轮转动。
制动、减速时:制动能量回收动能,电动机转换为发电机为电池组充电。
所以真正驱动车轮运动的是电动机。
不过用发动机的机械能转化为电能效率实在不高,几乎没有厂家在市场上大力推广这种结构,更多的时作为一种技术验证。
比如雪弗莱沃蓝达、宝马i3、传祺GA5,真正实现大批量销售的不多。
当然,说发动机效率不高是相对于纯电驱动,但是当普通燃油发动机直接参与驱动时,受到运行工况的影响,发动机大量时间运行于低效区,基本上的平均效率15%-20%;而串联式混合动力车,由于发动机与车辆运行机械上完全解耦,发动机不受行驶工况影响,直接运行于发动机高效区,通过发电机发电给驱动电机提供电能或者给动力电池充电,平均效率可达到30%-36%,从技术层面来讲,相对于燃油车是节能的。
汽车牵引力控制技术
汽车牵引力控制技术（TCS）的工作原理现代科学技术的发展,促使车辆的性能越来越高,特别是机电一体化技术在车辆上得到了广泛的应用：电子控制燃油喷射系统、制动防抱死装置（ABS）、车辆防侧滑系统等。
牵引力控制系统（Traction Control System, 简记为TCS）又称为驱动防滑控制系统（Anti-Slip Regulation, 简记为ASR），它是汽车制动防抱死系统基本思想在驱动领域的发展和推广。
是上世纪80 年代中期开始发展的新型实用汽车安全技术，这项技术的采用主要解决了汽车在起步、转向、加速、在雪地和潮湿的路面行驶等过程中车轮滑转的问题。
它的功能一是提高牵引力；二是保持汽车的行驶稳定。
行驶在易滑的路面上，没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑；如是后驱动的车辆容易甩尾，如是前驱动的车辆容易方向失控。
有ASR时，汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。
在转弯时，如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移，当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向。
一、汽车牵引力控制技术（TCS）的工作原理ASR 系统和ABS系统采用相同的原理工作：即根据车辆车轮转速传感器所测得的车轮转速信号由电控单元进行分析、计算、处理后输送给执行机构用来控制车辆的滑移现象，使车辆的滑移率控制在10%~20%之间，从而增大了车轮和地面之间的附着力，有效地防止了车轮的滑转。
滑移率由实际车速和车轮的线速度控制，其计算公式为：滑移率=（实际车速—车轮线速度）/ 实际车速×100%轮速可由轮速传感器准确检测得到。
而车速的准确检测者比较困难，一般采用以下几种方法：1、采用非接触式车速传感器如多普勒测速雷达，但这种方式成本较高、技术复杂，应用较少。
2、采用加速传感器这种方法由于受坡道的影响，误差较大，控制精度差，应用也较少。
3、根据车轮速度计算汽车速度由于车速和轮速的变化趋势相同，当.实际车轮减速度达到某一特定值时以该瞬间的轮速为初始值，根据轮速按固定斜率变化的规律近似计算出汽车速度（称为车身参考速度）。
伊顿差速器工作原理
伊顿差速器工作原理
伊顿差速器是一种常用在四驱汽车中的差速器，可以将动力合理地分
配到各个车轮上，从而优化整个车辆的性能表现。
其工作原理可以简
单概括为，当车辆行驶时，如果某一轮出现空转或者阻力较大的情况，差速器会自动调整动力输入，将多余的动力传递到其它车轮上，保证
车辆的稳定性和行驶效果。
伊顿差速器的关键部件是内部的齿轮系统和离心机构。
当某一轮阻力
较大时，离心机构会自动通过调整齿轮的位置产生差速效应，使得多
余的动力传递到其他轮上，从而保证整个车辆的行驶稳定性。
同时，
由于离心机构的存在，伊顿差速器还具有一定的限滑性能，能够在滑
动阻力较大的情况下，限制某一个车轮的旋转速度，从而避免整个车
辆失控。
在设计和制造伊顿差速器时，需要考虑许多因素，如承受的负载、传
递的动力、精度要求等。
为此，在不同车辆上使用的伊顿差速器也有
所不同，具体的参数设置可能会有所区别。
但无论是哪一种应用，伊
顿差速器的主要功能都是保证整个车辆的行驶平稳和安全。
总之，伊顿差速器采用离心机构和齿轮系统，通过自动调整动力输入的方式来保证整个车辆的稳定性和行驶效果。
它是一种常用的四驱汽车差速器，具有简单实用、可靠性高等优点。
伊顿前驱电子差速锁
• 当一侧车轮打滑时（或车辆即将进入不良路况前），由电控按钮触发左右半轴 完全锁止，将牵引力100%传递到有效车轮，避免车轮打滑或陷车； • 驾驶者根据需要进行闭/解锁，但高速时自动解锁保证安全； • 根据客户现有后桥/变速器开发匹配； • 创新锁止机构设计，体积更小； • 涉及客户的主要更改：
Support
• 7 R&D centers
• 3 shared service centers
APAC RHQ - Shanghai
• 100+ sales offices
2012 APAC Regional Sales: $2B*
*net sales by destination as reported in 2012 Annual Report
7
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Eaton Mechanical Locking Differential 伊顿机械锁式差速器 – 基本特性
可靠：全机械结构，自动感应打滑，自动锁止/解锁
Reliability: Fully mechanical & automatic Lock/Unlock
性能：当左右轮速差达到100转/分，100%锁止后桥
乐趣：使驾驶者更加有信心地去享受驾驶乐趣
Fun: Confidence and joy of conquering all terrain
8
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Eaton Mechanical Locking Differential 伊顿机械锁式差速器 – 对比普通差速器
普通差速器 机械差速锁
• 两驱车 + 机械锁式差速器 • 四驱车 + 机械锁式差速器
【图】后桥伊顿机械自动差速锁使用经验及技巧（转）
【图】后桥伊顿机械自动差速锁使用经验及技巧（转）奇骏四驱结构介绍2.5L奇骏配备的是一套“智能全模式四驱”系统。
从结构上来分析，这是一套适时四驱系统。
结构图如下：传动系统配备中央多片离合器式差速器，两驱状态下发动机动力只传递给前轴，中央多片离合器式差速器接合时，一部分动力会分配到后桥，实现四驱状态。
前后桥为普通开放式差速器，四轮配备电子刹车辅助功能。
交叉轴测试1交叉轴测试项目一：大家对这两个“馒头包”已经非常熟悉了，此项目中，车辆会出现车轮悬空的状态；当车轮出现空转时，电子辅助制动的效果将决定车辆能否通过障碍，这是一个相对简单的交叉轴测试。
测试中，电子系统在监测到车轮打滑后会给予一定的制动，从而不让动力在此流失。
奇骏2.5的电子辅助系统反应速度还是比较快的，只不过在几种模式下，限滑的效果还是会稍有区别。
“AUTO”模式下，制动动作并不是很到位，力度略显不足，从外部看，车轮的转动速度并没有降到最低；而切换到“LOCK”模式后效果要比前者好，电子辅助力度更大，控制车轮打滑能力更强。
● 轴间驱动力分配测试这个项目考察车辆动力在前、后桥之间分配的能力。
倾斜的钢架上，前桥的滑轮组打开，模拟两个前轮都失去抓地力的情况，看车辆是否能把动力分配到后桥，仅靠后轮把车辆推上架子。
首先是两驱模式，纯前驱情况自然无法通过；随即原地切换成为四驱模式，动力通过中央多片离合器顺利传递到后桥，车辆在后轮的“推力”以及电子辅助的悄然介入下顺利完成测试。
● 交叉轴测试2这是一个难度很大的交叉轴测试项目，与项目1相比，钢架交叉轴并非与地面进行，较大的倾斜角度带来了更多重力负担，脱困不容易，完成的几率也小了很多，可以说这对四驱系统的整体表现是个加分项目！测试架的坡度为22°，对于这个难度，“LOCK”模式应该最为合适。
对角线的两个车轮有明显的打滑，电子辅助系统介入有些效果，能看出打滑得到一定抑制，但并非那么彻底，车辆最终爬上钢架通过了难度最高的测试项目！几个项目下来，奇骏2.5车型的四驱系统表现出较高的水平，其中BLSD（电子辅助系统）功不可没。
两驱强于四驱,伊顿锁式差速器
在已经和 即将使用伊顿差速器产 品的有湖南长丰 猎豹 ， 曙光傲龙 ， 现代特拉卡 ， 奇瑞瑞虎 ， 长城哈弗 ，
北 汽路霸等 ， 我们相信 ， 随着用户对伊 顿差速器的
了解 ， 将来会有更多的越野车生产商选用伊顿差速
维普资讯
２ ０ （ ０） ２ ６ 轻 型 汽 车技 术 ０６ １ 总 ０
技 术纵横
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不转弯车辆内外车轮也会存在速度差 ，例如在冰雪
或泥 泞路 面 ，车轮 由于 缺少 摩擦 力而 很容 易失 去牵
普通开式差 速器几乎不能提供任何有效扭矩给车 辆， 而伊顿的锁式差速器则可 以传递百分之百 的扭 矩到不打滑车轮 ， 足以克服各种困难路面给车辆带 来的限制。在许多时候 ， 装有伊顿差速 器的车辆 即 使是两驱 ，所表现 出的越野能力也远远超过 四驱 车， 而成本则远远少于四驱 系统。伊顿 差速器不仅 给驾驶者带来更多的安全感 ， 同时也使 得驾驶者有 更大的驰骋空间。 作为领先的差速器技术的领导者 ， 伊顿公司为
的优 异 性能 。 ２０ ０６年 ９月 ２ ８日，在 北京 品专 家和亚洲区市场部负
责人 向所有媒体记者详 细介绍 了伊 顿的锁式差速
器的工作原理及与其它差速器 的不同之处 ： 当一侧 轮子打滑时， 普通开式差速器几乎不能提供任何有 效扭矩给车辆 ， 而伊顿的锁式差速器则可以在发现 车轮打滑后 ， 锁定动力传递百分之百的扭矩到不打 滑 车 轮 ，足 以克 服 各 种 困难 路 面 给 车 辆 带 来 的 限
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技 术纵横
轻 型 汽 车技 术
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• 当一侧车轮打滑时（或车辆即将进入不良路况前），由电控按钮触发左右半轴 完全锁止，将牵引力100%传递到有效车轮，避免车轮打滑或陷车； • 驾驶者根据需要进行闭/解锁，但高速时自动解锁保证安全； • 根据客户现有后桥/变速器开发匹配； • 创新锁止机构设计，体积更小； • 涉及客户的主要更改：
乐趣：使驾驶者更加有信心地去享受驾驶乐趣
Fun: Confidence and joy of conquering all terrain
8ห้องสมุดไป่ตู้
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Eaton Mechanical Locking Differential 伊顿机械锁式差速器 – 对比普通差速器
普通差速器 机械差速锁
• 两驱车 + 机械锁式差速器 • 四驱车 + 机械锁式差速器
• Evaluation Capabilities
• • • • • CAD Design FEA & Dynamic Vehicle analysis Rig Testing Modeling $ Simulation Rapid Prototyping
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锁式差速器
Lockers
(open-locked) 机械式
18
18
•
• •
Eaton ELocker™ Technology 伊顿电子差速锁
伊顿差速锁电气参数
Max Temperature Min Temperature Steady State Peak Current Draw 175˚ C -40˚ C 2 A MIN @ 25°C & 9V < 8 A @ -40°C 17.5V 7.9 A @ -40˚ C / 17.5 V 10 years exposure / 150,000 miles 976 RPM 380 RPM Dynamic Torque, Measured Wet: 7.5 ft-lbf 9 V – 17.5 V
Eaton Vehicle Group Torque Control Products
伊顿车辆集团 牵引力控制产品
© 2013 Eaton. All Rights Reserved..
1
Global reach with local responsiveness and support
• Sales of $21.8 billion* (approx. 20% contributed by Vehicle Group) • Approximately 102,000 employees • Customers in more than 175 countries
Detroit Gearless Detroit NoSPIN
TCP Product
Portfolio
伊顿高性能差速器
Mechanical
Detroit Locker MLocker 机械差速锁
ELocker 电子差速锁
EGerodisc/EHLSD
电子式
Electronic Electronic
电子式
• Regional engineering teams to support products and custom solutions
* 2012 Sales Pro-forma, including Cooper
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Expanding Presence in Asia Pacific
• 27,000+ employees • 49 major manufacturing sites • Distribution in 12 countries
简便：根据普通差速器尺寸设计，便于售后改装
Simplicity: Easy aftermarket installation w/o modification
安全：30码以上无法闭锁，与ABS/ESP完全兼容
Safety: No locking above 30km/h & compatible with ABS/ESP
ESP系统 On/Off IN IN 前驱电子 差速锁 电控单元
OUT
FWD ELocker 伊顿前驱 电子差速锁 （电磁线圈）
接地
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17
Eaton ELocker™ Control Logics 电子差速锁 – 电控逻辑（参考）
控制逻辑描述：
• 电控开关和电子差速锁的默认状态是“解锁（Off）”
• 线束布置（包括在后桥/变速箱上钻孔引线）
• 仪表盘设置（增加按钮和屏幕）
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Eaton ELocker™ Technology 伊顿电子差速锁
伊顿电子差速锁的优势
• 相比普通两驱车（普通差速器），电子差速锁显著改善通过性；
• 相比四驱/全驱系统，电子差速锁 • 替代普通差速器，几乎不增加重量和油耗； • 涉及改动较小，开发难度和周期较小； • 增加零部件较少，系统成本较低； • 在某些情况下（如前后各有一侧车轮打滑）表现优于四驱 • 同样适用于四驱/全驱车型（四驱+差速锁），提供更出色的通过性能 • 更适合城市型前驱SUV • 两驱车的油耗（大部分时间在城市路况） • 接近四驱车的通过性能（满足偶尔的越野需要）； • 成本上介于普通两驱车与四驱车之间，给终端用户多一种选择；
电子限滑差速器
POSI
机械式
Mechanical
限滑差速器
Detroit Truetrac Detroit Suretrac PTD: Progressive Torque Differential Precision Forged Gears 精锻齿轮
Limited Slip
(open-variable slip-locked)
• 出色的牵引力表现
• 差速锁能够100%传递扭矩，为两驱车提供完美的牵引力解决方案； • 在一些路况下（比如前后各有一个车轮打滑），差速锁的表现甚至优于 全驱/四驱系统；
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China Applications 国内主要应用车型
长城哈弗H5智尊版（四驱标配）
陆风X8（标配）
长城风骏皮卡（豪华标配） 猎豹黑金刚（四驱标配）
超级两驱 越野王者
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Eaton Mechanical Locking Differential 伊顿机械锁式差速器 – 两驱应用
• 成本更低
• 差速锁的成本低于全驱/四驱系统 • 无论对于量产还是售后，差速锁的匹配难度和成本低于四驱系统
• 重量更轻、油耗更少
• 差速锁不增加车重，而全驱/四驱系统一般要增加40~100公斤； • 差速锁较全驱/四驱摩擦更少，车辆更加节油；
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Eaton Mechanical Locking Differential 伊顿机械锁式差速器 – 安装位置
Eaton MLocker 伊顿机械锁式差速器
Transmission 变速箱 Engine 发动机
Rear Differential 后差速器
Transfer Case (T-Case) 分动箱 中央差速器
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Eaton Mechanical Locking Differential 伊顿机械锁式差速器 – 基本特性
可靠：全机械结构，自动感应打滑，自动锁止/解锁
Reliability: Fully mechanical & automatic Lock/Unlock
性能：当左右轮速差达到100转/分，100%锁止后桥
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Eaton ELocker™ Control Diagram 电子差速锁 – 电控方案（参考）
下列方案基于其他项目，仅供参考；可根据客户需要进行更改
示例：电控开关和仪表显示 IG 电控开关 OUT On/Off IN IN Power Meter 仪表 指示灯 车速 脉冲
FWD ELocker ECU
Support
• 7 R&D centers
• 3 shared service centers
APAC RHQ - Shanghai
• 100+ sales offices
2012 APAC Regional Sales: $2B*
*net sales by destination as reported in 2012 Annual Report
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China Promotion Activities 国内市场推广活动 – 试乘试驾
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Eaton ELocker™ Technology 伊顿电子差速锁
• Full locking capability through the push button to prevent wheel slip under low mu conditions 一侧车轮打滑时（或车辆即将进入恶劣路况前），由电控按 钮控制使左右半轴完全锁合，将牵引力100%传递到有效车 轮，避免车轮打滑或陷车; • Lock/Unlock by the driver but automatically disengage and disable locking function at high speed 驾驶者根据需要进行闭/解锁，但高速时自动解锁保证安全； • Design based on customer axle 根据客户现有车桥开发匹配，客户无须更改车桥设计； • Can supply separate ECU or integrated to ABS/ESP ECU 伊顿可提供ECU，也可以集成在客户现有的ECU上；
•
驾驶者按下锁止命令开关，一个即时的数字输入信号被发送到ECU要求差速锁切换至 “锁止”状态；如当时车辆的状态允许差速锁的锁止（如：车速在可接受范围内，差速 锁转速在可接受范围内，ABS和ESP都不在工作状态），那么差速锁执行锁止动作， 同时仪表盘指示灯亮起；