CN105966238A - 一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统 - Google Patents

一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105966238A
CN105966238A CN201610328287.XA CN201610328287A CN105966238A CN 105966238 A CN105966238 A CN 105966238A CN 201610328287 A CN201610328287 A CN 201610328287A CN 105966238 A CN105966238 A CN 105966238A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
magnetism
electromagnetic
isolating loop
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610328287.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105966238B (zh
Inventor
李波
俞潇
葛文庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jun Tang Ling Ou, Shandong Automobile Manufacturing Co., Ltd.
Shandong University of Technology
Original Assignee
Shandong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University of Technology filed Critical Shandong University of Technology
Priority to CN201610328287.XA priority Critical patent/CN105966238B/zh
Publication of CN105966238A publication Critical patent/CN105966238A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105966238B publication Critical patent/CN105966238B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/06—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing
    • B60K17/08—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing of mechanical type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统，电机与自动变速器高度集成为一体，共同驱动一根轴，应用“电—磁—力”转换原理，直接将电能转化为电机旋转和换挡直动所需的机械能，取消运动转换装置，具有结构紧凑、动力传输路线短和可控性强等优势，满足现阶段对汽车动力系统的一体化、节能减排等技术需求。本发明的一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统适用于汽车动力系统技术领域，特别是应用在纯电动汽车技术领域时，将有效增加车辆的续航里程数，且为车辆的安全运行和智能汽车的高效运行奠定了较好的技术基础。

Description

一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统
技术领域
本发明涉及汽车动力系统技术领域，更具体地说，涉及一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统。
背景技术
经济的持续快速发展使能源紧缺和环境污染等问题日益突出，加快培育和发展高效的汽车动力系统新技术是汽车行业的重要战略举措。汽车动力系统的高度集成是提高运行效率的主要技术途径，进而节约能源并降低汽车运行过程中的排放。一种电机与自动变速器的高度集成动力系统将最大程度缩短动力传输路线，提高汽车动力系统的传动效率，减小传统汽车驱动装置与变速系统的总体积，提高能源利用率的同时，为汽车的整车优化布置奠定技术基础。
目前已有电机与变速器集成技术中，均将电机轴和变速器输入轴作为一体，加装传统换挡机构完成动力系统的选换挡工作，降低了系统成本且具有较高的传动效率，然而本质上电机与变速器仍为单独的个体，系统集成化和模块化的程度较低，还有较大的技术提升空间。
本发明的一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统将传统驱动电机和新型的双速自动变速器高度集成，将电磁直线执行器直接驱动变速器内接合套完成选换挡动作的双速自动变速器集成到传统驱动电机中，共同驱动一根轴，在电机内部直接完成挡位切换后将动力通过动力输出轴输出，无需附加的选换挡执行机构，使动力系统集成化和模块化的程度更高，从而提高动力系统的结构紧凑性和传动效率，并为智能汽车一体化控制精度的提升奠定技术基础。
发明内容
发明一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统的目的在于，将直驱技术应用到自动变速器中，取消选换挡执行机构，提高自动变速器的传动效率和结构紧凑性，并将其高度集成到传统驱动电机中，形成一种双速高度集成动力系统，达到提高汽车动力系统传动效率、减小传统汽车驱动装置与变速系统总体积、提高能源利用率等目的，并为智能汽车一体化控制精度的提升奠定技术基础，具有重要的科学意义和实用价值。
一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统，包括：壳体、第一传动轴、电机、第一隔磁环、电磁直驱变速器、第二传动轴、常啮合齿轮副和动力输出轴；所述电机包括电机定子和电机动子，所述电磁直驱变速器包括一挡啮合齿轮副、第二隔磁环、花键毂、接合套、电磁直线执行器动子、电磁直线执行器定子、第三隔磁环和二挡啮合齿轮副。其特征在于：
所述电机定子、第一隔磁环、第二隔磁环、电磁直线执行器定子和第三隔磁环固定于壳体上；所述仅有旋转自由度的第一传动轴、第二传动轴、动力输出轴置于壳体上；所述第一传动轴上固定有电机动子和花键毂；所述一挡啮合齿轮副和二挡啮合齿轮副空套在第一传动轴上且固定于第二传动轴上；所述常啮合齿轮副同时固定于第二传动轴和动力输出轴上；所述与花键毂相连且仅有沿第一传动轴轴线方向移动自由度的接合套上空套有电磁直线执行器动子；
共同驱动第一传动轴的电机和电磁直驱变速器高度集成于壳体中，所述电机和电磁直驱变速器之间设有避免电磁干扰的第一隔磁环；所述电磁直线执行器定子的左右两边设有避免漏磁的第二隔磁环和第三隔磁环。
通过电磁直线执行器动子直接驱动接合套实现自动换挡功能的电磁直驱变速器不包含换挡拨叉、换挡拨叉轴、换挡拨指和换挡轴等选换挡执行机构。
所述电磁直线执行器动子为动圈式结构。
所述电磁直线执行器动子与电源之间采用无线电力传输技术。
本发明的一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统高度集成传统驱动电机和电磁直驱变速器，具有结构紧凑、动力传输路线短和可控性强等优势，满足现阶段对汽车动力系统的一体化、节能减排等技术需求；电磁直驱变速器应用电磁转换原理，取消选换挡过程中的运动转换装置，通过电磁直线执行器动子驱动接合套，直接将电能转换为换挡过程所需的直动能，能量转换效率高；驱动电机与电磁直驱变速器均采用“电—磁—力”转换原理，运行过程控制实质上均是控制装置内部的驱动电流，使此类新型动力系统的一体化控制精度更高、响应时间更短。
本发明的一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统适用于汽车动力系统技术领域，特别是应用在纯电动汽车技术领域时，将有效增加车辆的续航里程数，且为车辆的安全运行和智能汽车的高效运行奠定了较好的技术基础。本发明的车辆高效运行车速优化方法实际应用后，将较大程度地降低驱动装置能耗，进而带来较大的经济效益。
附图说明
图1为本发明的一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，本发明提出的一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统，包括：壳体1、第一传动轴2、电机3、第一隔磁环4、电磁直驱变速器5、第二传动轴6、常啮合齿轮副7和动力输出轴8；电机3包括电机定子31和电机动子32，电磁直驱变速器5包括一挡啮合齿轮副51、第二隔磁环52、花键毂53、接合套54、电磁直线执行器动子55、电磁直线执行器定子56、第三隔磁环57和二挡啮合齿轮副58。其特征在于：
电机定子31、第一隔磁环4、第二隔磁环52、电磁直线执行器定子56和第三隔磁环57固定于壳体1上；仅有旋转自由度的第一传动轴2、第二传动轴6、动力输出轴8置于壳体1上；第一传动轴2上固定有电机动子32和花键毂53；一挡啮合齿轮副51和二挡啮合齿轮副58空套在第一传动轴2上且固定于第二传动轴6上；常啮合齿轮副7同时固定于第二传动轴6和动力输出轴8上；与花键毂53相连且仅有沿第一传动轴2轴线方向移动自由度的接合套54上空套有电磁直线执行器动子55；
共同驱动第一传动轴2的电机3和电磁直驱变速器5高度集成于壳体1中，电机3和电磁直驱变速器5之间设有避免电磁干扰的第一隔磁环4；电磁直线执行器定子56的左右两边设有避免漏磁的第二隔磁环52和第三隔磁环57。
本发明的进一步优选方案是：
通过电磁直线执行器动子55直接驱动接合套54实现自动换挡功能的电磁直驱变速器5不包含换挡拨叉、换挡拨叉轴、换挡拨指和换挡轴等选换挡执行机构。
电磁直线执行器动子55为动圈式结构。
电磁直线执行器动子55与电源之间采用无线电力传输技术。
本发明的一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统，如图1所示，电机动子32和花键毂53分别与第一传动轴2固定连接，在与电机定子31间产生的“电—磁—力”转换原理作用下，电机动子32驱动第一传动轴2转动；在与电磁直线执行器定子56间产生的“电—磁—力”转换原理作用下，电磁直线执行器动子55产生直线运动，直接驱动接合套54沿第一传动轴2轴线方向运动，完成换挡操作；当接合套54处于中间位置时为空挡，与一挡啮合齿轮副51和二挡啮合齿轮副58啮合时分别为一挡和二挡；动力依次通过第二传动轴6、常啮合齿轮副7后，从动力输出轴8输出。为避免电磁干扰，在电机3和电磁直驱变速器5间设有，第一隔磁环4；为避免发生电磁直驱变速器5因漏磁而降低功率密度，在电磁直线执行器定子56左右两侧分别设有第二隔磁环52和第三隔磁环57。本发明的一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统中，电机3与电磁直驱变速器5均采用“电—磁—力”转换原理，运行过程控制实质上均是控制装置内部的驱动电流，使此类新型动力系统的一体化控制精度更高、响应时间更短；在纯电动汽车技术领域应用时，将有效增加车辆的续航里程数，且为车辆的安全运行和智能汽车的高效运行奠定了较好的技术基础。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统，包括：壳体（1）、第一传动轴（2）、电机（3）、第一隔磁环（4）、电磁直驱变速器（5）、第二传动轴（6）、常啮合齿轮副（7）和动力输出轴（8）；所述电机（3）包括电机定子（31）和电机动子（32），所述电磁直驱变速器（5）包括一挡啮合齿轮副（51）、第二隔磁环（52）、花键毂（53）、接合套（54）、电磁直线执行器动子（55）、电磁直线执行器定子（56）、第三隔磁环（57）和二挡啮合齿轮副（58）；其特征在于：
所述电机定子（31）、第一隔磁环（4）、第二隔磁环（52）、电磁直线执行器定子（56）和第三隔磁环（57）固定于壳体（1）上；所述仅有旋转自由度的第一传动轴（2）、第二传动轴（6）、动力输出轴（8）置于壳体（1）上；所述第一传动轴（2）上固定有电机动子（32）和花键毂（53）；所述一挡啮合齿轮副（51）和二挡啮合齿轮副（58）空套在第一传动轴（2）上且固定于第二传动轴（6）上；所述常啮合齿轮副（7）同时固定于第二传动轴（6）和动力输出轴（8）上；所述与花键毂（53）相连且仅有沿第一传动轴（2）轴线方向移动自由度的接合套（54）上空套有电磁直线执行器动子（55）；
共同驱动第一传动轴（2）的电机（3）和电磁直驱变速器（5）高度集成于壳体（1）中，所述电机（3）和电磁直驱变速器（5）之间设有避免电磁干扰的第一隔磁环（4）；所述电磁直线执行器定子（56）的左右两边设有避免漏磁的第二隔磁环（52）和第三隔磁环（57）。
2.根据权利要求1所述的一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统，其特征在于：通过电磁直线执行器动子（55）直接驱动接合套（54）实现自动换挡功能的电磁直驱变速器（5）不包含换挡拨叉、换挡拨叉轴、换挡拨指和换挡轴等选换挡执行机构。
3.根据权利要求1和2所述的一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统，其特征在于：所述电磁直线执行器动子（55）为动圈式结构。
4.根据权利要求1、2和3所述的一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统，其特征在于：所述电磁直线执行器动子（55）与电源之间采用无线电力传输技术。
CN201610328287.XA 2016-05-18 2016-05-18 一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统 Active CN105966238B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610328287.XA CN105966238B (zh) 2016-05-18 2016-05-18 一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610328287.XA CN105966238B (zh) 2016-05-18 2016-05-18 一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105966238A true CN105966238A (zh) 2016-09-28
CN105966238B CN105966238B (zh) 2019-05-10

Family

ID=56955631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610328287.XA Active CN105966238B (zh) 2016-05-18 2016-05-18 一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105966238B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116436254A (zh) * 2023-06-13 2023-07-14 成都理工大学 一种基于复合激励结构下的多级扭矩放大自减速电机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006009606A1 (de) * 2006-03-02 2007-09-06 Zf Friedrichshafen Ag Elektromagnetische Schalteinrichtung mit Linearmotor
CN103362980A (zh) * 2013-07-31 2013-10-23 长城汽车股份有限公司 变速器及其换挡接合元件
CN103974847A (zh) * 2011-09-02 2014-08-06 Cpm小型电动马达有限公司 用于电池驱动的轻型车辆的电驱动系统
CN104455367A (zh) * 2014-12-16 2015-03-25 山东理工大学 电动接合套式换挡机构
CN205661311U (zh) * 2016-05-18 2016-10-26 山东理工大学 一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006009606A1 (de) * 2006-03-02 2007-09-06 Zf Friedrichshafen Ag Elektromagnetische Schalteinrichtung mit Linearmotor
EP1989461A1 (de) * 2006-03-02 2008-11-12 Zf Friedrichshafen Ag Elektromagnetische schalteinrichtung mit linearmotor
CN103974847A (zh) * 2011-09-02 2014-08-06 Cpm小型电动马达有限公司 用于电池驱动的轻型车辆的电驱动系统
CN103362980A (zh) * 2013-07-31 2013-10-23 长城汽车股份有限公司 变速器及其换挡接合元件
CN104455367A (zh) * 2014-12-16 2015-03-25 山东理工大学 电动接合套式换挡机构
CN205661311U (zh) * 2016-05-18 2016-10-26 山东理工大学 一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116436254A (zh) * 2023-06-13 2023-07-14 成都理工大学 一种基于复合激励结构下的多级扭矩放大自减速电机
CN116436254B (zh) * 2023-06-13 2023-09-12 成都理工大学 一种基于复合激励结构下的多级扭矩放大自减速电机

Also Published As

Publication number Publication date
CN105966238B (zh) 2019-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102107604B (zh) 汽车混合动力驱动系统及其档位操作方法
CN207809036U (zh) 混合动力驱动系统及车辆
CN207809033U (zh) 混合动力驱动系统及车辆
CN109080431B (zh) 一种电动汽车动力耦合系统及其控制方法
CN102691770B (zh) 一种混合动力用的双离合器变速器
CN207809038U (zh) 混合动力驱动系统及车辆
CN207077999U (zh) 一种双电机混合动力耦合器
CN209888627U (zh) 平行轴式双电机两挡电驱变速器
CN205661311U (zh) 一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统
CN103206509B (zh) 液力变速箱及其动力传递方法
CN206031049U (zh) 一种增程式电动汽车传动装置
CN105966238A (zh) 一种电机与双速自动变速器高度集成动力系统
US20200254870A1 (en) Two-speed automatic mechanical transmission electric axle assembly
CN207526910U (zh) 一种采用电磁变矩器的汽车动力传递系统
CN205663866U (zh) 一种电机与四速电磁直驱变速器高度集成动力系统
CN102392884A (zh) 电动汽车变矩调速驱动系统
CN114523836A (zh) 一种发动机-飞轮动力耦合系统的驱动方法
CN108263197A (zh) 一种多挡动力耦合传动系统
CN212022289U (zh) 一种车用双电机双离合混动变速传动机构
CN210941330U (zh) 一种混合动力汽车用四挡变速器总成
CN205663868U (zh) 永磁同步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统
CN205663867U (zh) 异步电机与双速电磁直驱变速器集成动力系统
CN109080435A (zh) 一种单行星排混合动力系统及使用该混合动力系统的车辆
CN209511027U (zh) 一种用于自动变速器的齿轮并联机构及相应的自动变速器
CN203770549U (zh) 一种变速机构及使用该变速机构的驱动系统和车辆

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Li Bo

Inventor after: Yu Xiao

Inventor after: Ge Wenqing

Inventor after: Ma Qingzhi

Inventor before: Li Bo

Inventor before: Yu Xiao

Inventor before: Ge Wenqing

CB03 Change of inventor or designer information
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20171227

Address after: 255049 Zibo City, Shandong Province, happy Technology Industry Development Zone Gao Chuang A seat 313 room

Applicant after: Shandong University of Technology

Applicant after: Jun Tang Ling Ou, Shandong Automobile Manufacturing Co., Ltd.

Address before: 255049 Zibo high tech Industrial Development Zone, Shandong high Chong Park, block A, room 313

Applicant before: Shandong University of Technology

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant