CN102848908B - 一种电动车动力驱动装置及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动车动力驱动装置及电动汽车，涉及汽车技术领域，为能够提高电动汽车换挡的舒适性以及提高乘坐的舒适性而发明。包括依次连接的电机、第一离合器、第二离合器、减速器以及差速器，所述减速器为由太阳轮、行星架、齿圈形成三个要素的行星齿轮减速机构；所述电机的转子连接所述第一离合器的第一驱动盘和所述第二离合器的第二驱动盘，所述第一离合器的第一从动盘连接所述三个要素的第一要素，所述第二离合器的第二从动盘连接所述三个要素的第二要素，所述第一要素或所述第二要素连接所述差速器的齿圈，所述三个要素的第三要素固定不动；所述差速器连接能够驱动两个车轮的第一半轴和第二半轴。本发明主要适用在电动汽车上。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电动车动力驱动装置及电动汽车。
背景技术
现阶段电动车辆处于一个快速发展的时期，国内外很多大型汽车企业都在研发自己的电动车辆。其中，传统电动车辆的驱动装置一般包括电机、减速器和差速器等，差速器的两端分别伸出有与车轮连接的左半轴和右半轴，在工作过程中电机将动力输出到减速器，减速器将动力输出到差速器，而差速器将动力输出到左半轴和右半轴，从而驱动车轮运动。
因此现有电动汽车的驱动装置基本上配备了具有两个挡位的减速器，一方面能够满足车辆在起步和爬坡运动时所需的大扭矩，另一方面也可以实现电动车辆行驶在不同路况下所需的动力需求，现有技术的一种方案中两个挡位的减速器通过设置两对具有不同传动比的齿轮组来使得车辆实现不同的动力传递，当电动车辆切换挡位时，减速器中的同步器需要先与其中一对齿轮组分离，然后再结合另一对齿轮组，在换挡的过程中还会存在相对较长时间的动力中断，这样可能会带来换挡不顺畅以及乘坐的舒适性比较差。
发明内容
本发明的实施例提供一种电动车动力驱动装置及电动汽车，能够提高电动汽车换挡的舒适性以及提高乘坐的舒适性。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明实施例提供了一种电动车动力驱动装置，包括依次连接的电机、第一离合器、第二离合器、减速器以及差速器，所述减速器为由太阳轮、行星架、齿圈形成三个要素的行星齿轮减速机构；
所述电机的转子连接所述第一离合器的第一驱动盘和所述第二离合器的第二驱动盘，所述第一离合器的第一从动盘连接所述三个要素的第一要素，所述第二离合器的第二从动盘连接所述三个要素的第二要素，所述第一要素或所述第二要素连接所述差速器的齿圈，所述三个要素的第三要素固定不动；所述差速器连接能够驱动两个车轮的第一半轴和第二半轴。
其中，所述行星齿轮减速机构由同轴布置的第一行星齿轮系和第二行星齿轮系组成，所述第一行星齿轮系的第一齿圈和所述第二行星齿轮系的第二齿圈均固定不动；所述第一行星齿轮系的第一太阳轮连接所述第一从动盘、第一行星架连接所述第二从动盘；所述第二行星齿轮系的第二太阳轮连接所述第一行星架，第二行星架连接所述差速器的齿圈；
所述第一太阳轮形成所述第一要素；所述第一行星架、所述第二太阳轮以及所述第二行星架形成所述第二要素；所述第一齿圈和所述第二齿圈形成所述第三要素。
进一步地，所述第一驱动盘和第二驱动盘为一体结构。
作为本发明的第一实施例，所述电机的转子为中空结构，所述行星齿轮减速机构设在所述电机转子的中空部分。
结合本发明的第一实施例，作为本发明的第二实施例，所述第一半轴或所述第二半轴还可以穿过所述行星齿轮减速机构的中心部分。
作为本发明的第三实施例，所述电机的转子为中空结构，所述行星齿轮减速机构的输出轴穿过所述电机的空心部分。
作为本发明的第四实施例，所述电机的转子为中空结构，所述第一半轴或所述第二半轴依次穿过所述行星齿轮减速机构的中心部分以及所述电机转子的中空部分。
结合第一实施例和第三实施例，所述行星齿轮减速机构的输出轴连接所述第二行星架，且所述行星齿轮减速机构的输出轴设有输出齿轮，所述输出齿轮啮合所述差速器的齿圈。
结合第二实施例和第四实施例，所述第二行星架通过焊接或紧固件连接所述差速器的齿圈。
本发明实施例还提供了一种电动汽车，包括上述的电动车动力驱动装置。
本发明实施例提供的电动车动力驱动装置及电动汽车，根据上述的内容可知，当第二要素连接所述差速器的齿圈，且电动车动力驱动装置处于其中一个挡位时，第一驱动盘与第一从动盘结合，第二驱动盘与第二从动盘分离，由于电机转子连接第一驱动盘，第一从动盘连接行星齿轮减速机构的第一要素，第三要素固定不动，因此动力由电机依次经过第一驱动盘、第一从动盘、第一要素以及第二要素，最终使第二要素驱动差速器转动；当切换另一个挡位时，第一驱动盘与第一从动盘分离，第二驱动盘与第二从动盘结合，由于电机转子还连接第二驱动盘，第二从动盘连接行星齿轮减速机构的第二要素，因此动力由电机依次经过第二驱动盘、第二从动盘以及第二要素，最终使第二要素驱动差速器转动。由上述可以看出，当两个挡位切换时，可以通过控制第一离合器和第二离合器的动作来避免电动汽车在行驶时发生动力中断，这样可以较好地提高电动汽车换挡的舒适性以及提高乘坐的舒适性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例动力驱动装置的示意图；
图2为本发明实施例动力驱动装置的中第一驱动盘与第二驱动盘为一体结构的示意图；
图3为本发明实施例动力驱动装置第一实施例的示意图；
图4为本发明实施例动力驱动装置第二实施例的示意图；
图5为本发明实施例动力驱动装置第三实施例的示意图；
图6为本发明实施例动力驱动装置第四实施例的示意图。
附图标记：
1-电机，10-转子，2-第一离合器，20-第一驱动盘，21-第一从动盘，22-驱动盘，3-第二离合器，30-第二驱动盘，31-第二从动盘，4-减速器(行星齿轮减速机构)，40-第一行星齿轮系，400-第一齿圈，401-第一行星架，402-第一太阳轮，41-第二行星齿轮系，410-第二齿圈，411-第二行星架，412-第二太阳轮，42-输出轴，43-输出齿轮，44-减速器壳体，5-差速器，50-第一半轴，51-第二半轴，52-齿圈，6-车轮，7-紧固件
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明电动车动力驱动装置的一个具体实施例。包括依次连接的电机1、第一离合器2、第二离合器3、减速器4以及差速器5，所述减速器4为由太阳轮、行星架、齿圈形成三个要素的行星齿轮减速机构4；
所述电机1的转子10连接所述第一离合器2的第一驱动盘20和所述第二离合器3的第二驱动盘30，所述第一离合器2的第一从动盘21连接所述三个要素的第一要素，所述第二离合器3的第二从动盘31连接所述三个要素的第二要素，所述第一要素或所述第二要素连接所述差速器的齿圈52，所述三个要素的第三要素固定不动；所述差速器5连接能够驱动两个车轮6的第一半轴50和第二半轴51。
本发明实施例提供的电动车动力驱动装置，根据上述的内容可知，当第二要素连接所述差速器的齿圈52，且电动车动力驱动装置处于其中一个挡位时，第一驱动盘20与第一从动盘21结合，第二驱动盘30与第二从动盘31分离，由于电机转子10连接第一驱动盘20，第一从动盘21连接行星齿轮减速机构4的第一要素，第三要素固定不动，因此动力由电机1依次经过第一驱动盘20、第一从动盘21、第一要素以及第二要素，最终使第二要素驱动差速器5转动；当切换另一个挡位时，第一驱动盘20与第一从动盘21分离，第二驱动盘30与第二从动盘31结合，由于电机转子10还连接第二驱动盘30，第二从动盘31连接行星齿轮减速机构4的第二要素，因此动力由电机1依次经过第二驱动盘30、第二从动盘31以及第二要素，最终使第二要素驱动差速器5转动。由上述可以看出，当两个挡位切换时，可以通过控制第一离合器2和第二离合器3的动作来避免电动汽车在行驶时发生动力中断，这样可以较好地提高电动汽车换挡的舒适性以及提高乘坐的舒适性。
同时，由于现有的电动汽车的动力驱动装置大多配备一个固定的速比的减速器，因此在一方面电动汽车起步或爬坡时需要动力装置提供较大的扭矩，可能导致电机通过的电流比正常工作时的电流大，影响电机1以及蓄电池的寿命，缩短电动汽车的续航里程，另一方面电动车辆爬坡时所需的扭矩比较大，但速度较低，会导致电机的输出功率较小，使得电动汽车的爬坡能力较差。为了解决上述问题，电动汽车的动力装置可以采用由本发明实施例中提供的电动车动力装置，该电动动力装置不仅能够提供两个挡位，还可以较好地降低对电机以及蓄电池的损害，延长电动汽车的续航里程，而且还可以提高电动汽车的爬坡能力。
参见图1-图6，所述行星齿轮减速机构4可以由同轴布置的第一行星齿轮系40和第二行星齿轮系41组成，所述第一行星齿轮系40的第一齿圈400和所述第二行星齿轮系41的第二齿圈410均固定不动；所述第一行星齿轮系40的第一太阳轮402连接所述第一从动盘21、第一行星架401连接所述第二从动盘31；所述第二行星齿轮系41的第二太阳轮412连接所述第一行星架401，第二行星架411连接所述差速器的齿圈52；
所述第一太阳轮402形成所述第一要素；所述第一行星架401、所述第二太阳轮412以及所述第二行星架411形成所述第二要素；所述第一齿圈400和所述第二齿圈410形成所述第三要素。由于一个行星齿轮系可提供的动力传动比较小，因此不能满足电动车实际的动力需求，故采用两个行星齿轮系来提供更大的传动比，以满足实际的需求；另外，由于行星齿轮系的结构体积比较小，因此在满足能提供足够动力的情况下，同轴布置的第一行星齿轮系40和第二行星齿轮系41的整体结构体积相对比较小，可以减小整个动力驱动装置的体积，有利于整车布置。
当然，行星齿轮系的数量也并不局限于本发明实施例中的两个，还可以根据实际的动力需求来不断增加行星齿轮系的数量，图1-图6所示的两个行星齿轮系仅为本发明实施例中优选的方案。
还需要说明的是，上述实施例中由太阳轮、行星架以及齿圈形成的第一要素、第二要素以及第三要素仅为优选的方案，但也并不局限于上述实施例，例如还可以是：
第一太阳轮402和第二太阳轮412均固定不动；第一齿圈400连接第一从动盘21、第一行星架401连接第二从动盘31；第二行星齿轮系41的第二齿圈410连接第一行星架401，第二行星架411连接差速器的齿圈52；
第一齿圈400形成所述第一要素；第一行星架401、第二齿圈410以及第二行星架411形成第二要素；第一太阳轮402和第二太阳轮412形成第三要素。
或还可以是：
第一齿圈400和第二太阳轮412均固定不动；第一太阳轮402连接第一从动盘21、第一行星架401连接第二从动盘31；第二齿圈410连接第一行星架401，第二行星架411连接所述差速器的齿圈52；
第一太阳轮402形成所述第一要素；第一行星架401、第二齿圈410以及第二行星架411形成第二要素；第一齿圈400和第二太阳轮412形成第三要素。
再或者还可以是：
第一太阳轮402和第二齿圈410均固定不动；第一齿圈400连接第一从动盘21、第一行星架401连接第二从动盘31；第二太阳轮412连接所述第一行星架401，第二行星架411连接所述差速器的齿圈52；
第一齿圈400形成所述第一要素；第一行星架401、第二太阳轮412以及第二行星架411形成第二要素；第一太阳轮402和第二齿圈410形成第三要素。
参见图2，所述第一驱动盘20和第二驱动盘30为一体结构，即形成一个整体的驱动盘22，这样可以实现将第一离合器2和第二离合器3集成为一体结构，不仅可以节省动力驱动装置的安装空间，还可以节省动力驱动装置中零件的数量，较好地降低成本。
如图3所示，为了可以使动力驱动装置的结构更加紧凑，作为本发明动力驱动装置的第一实施例，在本发明实施例中所述电机1的转子10可以为中空结构，所述行星齿轮减速机构4可以设在所述电机转子10的中空部分，这样同时还可以节约动力驱动装置整体的空间。
从图4中可看出，结合第一实施例，作为本发明动力驱动装置的第二实施例，在行星齿轮减速机构4设在电机转子10的中空部分后，所述第一半轴50或所述第二半轴51还可以穿过所述行星齿轮减速机构4的中心部分，这样电机1和行星齿轮减速机构4整体结构与差速器5布置在同条轴线上，不仅使动力驱动装置的结构更加紧凑，还可以进一步节约动力驱动装置的整体空间。
参见图5，作为本发明动力驱动装置的第三实施例，当所述电机1的转子10为中空结构时，所述行星齿轮减速机构4的输出轴42穿过所述电机1的空心部分，从图5中也可以看出该实施例也可以使电机1与行星齿轮减速机构4的布置较为紧凑。
或者，如图6所示，作为本发明动力驱动装置的第四实施例，当所述电机1的转子10为中空结构时，所述第一半轴50或所述第二半轴51还可以依次穿过所述行星齿轮减速机构4的中心部分以及所述电机转子10的中空部分。这样使差速器5、行星齿轮机构、电机1均布置在同条轴线上，进而可以使动力驱动装置的结构紧凑，且同时也可以节约动力驱动装置整体的空间。
结合第一实施例及图3和第三实施例及图5，所述行星齿轮减速机构4的输出轴42连接所述第二行星架411，且所述行星齿轮减速机构4的输出轴42设有输出齿轮43，所述输出齿轮43啮合所述差速器的齿圈52。这样第二行星架411转动时带动输出轴42转动，进而可以使输出轴42带动输出齿轮43转动，从而使差速器的齿圈52通过啮合转动，最后使行星齿轮减速机构4的动力输出到差速器5中。
结合第二实施例及图4和第三实施例及图6，由于差速器5、行星齿轮减速机构4以及电机1同轴布置，因此所述第二行星架411可以通过焊接或紧固件7连接所述差速器的齿圈52，其中，紧固件可以为螺栓组件、螺钉或铆钉等。这样将第二行星架411和差速器的齿圈52形成一个固定的整体，在第二行星架411转动时，可以同时带动差速器的齿圈52同步转动，进而使行星齿轮减速机构4的动力输出到差速器5中。
为了实现第一齿圈400和第二齿圈410的固定，即第三要素的固定，可以使所述第一齿圈400和所述第二齿圈410可以在所述减速器的壳体44上。
另外，所述第一行星架401与所述第二太阳轮412也可以为一体结构，这样可以简化制作工艺，降低制作成本。
本发明实施例还提供了一种电动汽车，包括权利要求上述的电动车动力驱动装置。
本发明实施例提供的电动汽车，根据上述的内容可知，当第二要素连接所述差速器的齿圈52，且电动车动力驱动装置处于其中一个挡位时，第一驱动盘20与第一从动盘21结合，第二驱动盘30与第二从动盘31分离，由于电机转子10连接第一驱动盘20，第一从动盘21连接行星齿轮减速机构4的第一要素，第三要素固定不动，因此动力由电机1依次经过第一驱动盘20、第一从动盘21、第一要素以及第二要素，最终使第二要素驱动差速器5转动；当切换另一个挡位时，第一驱动盘20与第一从动盘21分离，第二驱动盘30与第二从动盘31结合，由于电机转子10还连接第二驱动盘30，第二从动盘31连接行星齿轮减速机构4的第二要素，因此动力由电机1依次经过第二驱动盘30、第二从动盘31以及第二要素，最终使第二要素驱动差速器5转动。由上述可以看出，当两个挡位切换时，可以通过控制第一离合器2和第二离合器3的动作来避免电动汽车在行驶时发生动力中断，这样可以较好地提高电动汽车换挡的舒适性以及提高乘坐的舒适性。
由于本发明实施例电动汽车中的动力驱动装置可以是前述内容中的任一项，因此这里也不再一一详述。
结合附图4或图6以及上述内容，本发明实施例中的动力驱动装置的具体工作原理如下：
当电动汽车处于低挡时：
第一从动盘21与驱动盘22结合，第二从动盘31与驱动盘22分离，此时驱动盘22在电机1转动的作用下带动第一从动盘21转动，第一从动盘21驱动第一太阳轮402转动，由于第一齿圈400固定不动，因此，第一行星架401带动第二太阳轮412一起转动，由于第二齿圈410固定不动，因此第二行星架411驱动差速器的齿圈52转动，进而可以使差速器5上的第一半轴50和第二半轴51上驱动两个车轮6运动。
当电动汽车处于高挡时：
当从低挡切换到高挡时，第一从动盘21与驱动盘22分离，第二从动盘31与驱动盘22结合，此时驱动盘22在电机1转动的作用下带动第二从动盘31转动，第二从动盘31直接驱动第一行星架401转动，而第一行星架401带动第二太阳轮412一起转动，由于第二齿圈410固定不动，因此第二行星架411驱动差速器的齿圈52转动，进而可以使差速器5上的第一半轴50和第二半轴51上驱动两个车轮6运动；在抵挡切换到高挡的过程中还可以避免发生动力中断，提高电动汽车换挡的舒适性以及提高乘坐的舒适性。
当电动汽车处于倒挡时：
此时控制电机1反转即可实现倒档功能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种电动车动力驱动装置，其特征在于，包括依次连接的电机、第一离合器、第二离合器、减速器以及差速器，所述减速器为由太阳轮、行星架、齿圈形成三个要素的行星齿轮减速机构；
所述电机的转子连接所述第一离合器的第一驱动盘和所述第二离合器的第二驱动盘，所述第一离合器的第一从动盘连接所述三个要素的第一要素，所述第二离合器的第二从动盘连接所述三个要素的第二要素，所述第一要素或所述第二要素连接所述差速器的齿圈，所述三个要素的第三要素固定不动；所述差速器连接能够驱动两个车轮的第一半轴和第二半轴；
所述行星齿轮减速机构由同轴布置的第一行星齿轮系和第二行星齿轮系组成，所述第一行星齿轮系的第一齿圈和所述第二行星齿轮系的第二齿圈均固定不动；
所述第一行星齿轮系的第一太阳轮连接所述第一从动盘、第一行星架连接所述第二从动盘；
所述第二行星齿轮系的第二太阳轮连接所述第一行星架，第二行星架连接所述差速器的齿圈；
所述第一太阳轮形成所述第一要素；所述第一行星架、所述第二太阳轮以及所述第二行星架形成所述第二要素；所述第一齿圈和所述第二齿圈形成所述第三要素。
2.根据权利要求1所述的电动车动力驱动装置，其特征在于，所述第一驱动盘和第二驱动盘为一体结构。
3.根据权利要求2所述的电动车动力驱动装置，其特征在于，所述电机的转子为中空结构，所述行星齿轮减速机构设在所述电机转子的中空部分。
4.根据权利要求3所述的电动车动力驱动装置，其特征在于，所述第一半轴或所述第二半轴穿过所述行星齿轮减速机构的中心部分。
5.根据权利要求2所述的电动车动力驱动装置，其特征在于，所述电机的转子为中空结构，所述行星齿轮减速机构的输出轴穿过所述电机的空心部分。
6.根据权利要求2所述的电动车动力驱动装置，其特征在于，所述电机的转子为中空结构，所述第一半轴或所述第二半轴依次穿过所述行星齿轮减速机构的中心部分以及所述电机转子的中空部分。
7.根据权利要求3或5所述的电动车动力驱动装置，其特征在于，所述行星齿轮减速机构的输出轴连接所述第二行星架，且所述行星齿轮减速机构的输出轴设有输出齿轮，所述输出齿轮啮合所述差速器的齿圈。
8.根据权利要求4或6所述的电动车动力驱动装置，其特征在于，所述第二行星架通过焊接或紧固件连接所述差速器的齿圈。
9.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电动车动力驱动装置。
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- 2012-09-19 CN CN201210350781.8A patent/CN102848908B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
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Inventor after: Dai Kuijie Inventor after: Jiang Haipeng Inventor after: Zhang Qian Inventor after: Cui Luzhi Inventor after: Wang Hongdong Inventor after: Wang Guisheng Inventor after: Zhang Hua Inventor after: Feng Fangfang Inventor before: Dai Kuijie Inventor before: Jiang Haipeng Inventor before: Wang Chao Inventor before: Cui Luzhi Inventor before: Wang Hongdong Inventor before: Wang Guisheng Inventor before: Zhang Hua Inventor before: Feng Fangfang |
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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: DAI KUIJIE JIANG HAIPENG WANG CHAO CUI LUZHI WANG HONGDONG WANG GUISHENG ZHANG HUA FENG FANGFANG TO: DAI KUIJIE JIANG HAIPENG ZHANG QIAN CUI LUZHI WANG HONGDONG WANG GUISHENG ZHANG HUA FENG FANGFANG |
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