CN105987167B - 具有转矩分配的电子辅助 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种产品，其可包括电机，并且可包括连接至所述电机呈转矩传递关系的第一和第二轴。第一离合器组件选择性地将所述电机与所述第一轴连接，并且第二离合器组件选择性地将所述电机与所述第二轴连接。齿轮组可以可操作地接合在所述电机与所述第一和第二离合器组件之间。接合联接器可以以高挡将所述齿轮组连接在所述电机与所述第一和第二离合器组件之间，并且所述接合联接器可以以低挡将所述齿轮组连接在所述电机与所述第一第二离合器组件之间。

Description

具有转矩分配的电子辅助

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年1月19日递交的美国临时申请号62/104,926和2015年1月19日递交的美国临时申请号62/104,943两者的权益。

技术领域

本发明大体所涉及的领域包括汽车动力总成系统，且更具体地包括用于动力总成系统的电驱动单元。

背景技术

本领域已知的传统的汽车可包括与一个或多个动力传动系处于旋转连通的动力总成系统。

发明内容

许多示例变型可包括一种产品，该产品可以包括电机，并且可以包括可连接于所述电机呈转矩传递关系的第一轴和第二轴。第一离合器组件可以选择性地将所述电机与所述第一轴连接，并且第二离合器组件可以选择性地所述电机与所述第二轴连接。齿轮组可以可操作地接合在所述电机与所述第一和第二离合器组件之间。接合联接器可以以高挡将所述齿轮组连接在所述电机与所述第一和第二离合器组件之间，并且该接合联接器可以以低挡将所述齿轮组连接在所述电机与所述第一和第二离合器组件之间。

在许多附加的示例变型中，电驱动单元可包括可用来产生旋转转矩的电机。第一轴可响应于所述旋转转矩，并且第二轴也可响应于所述旋转转矩。离合器壳体可以与所述电机旋转连通。第一离合器组件可包括可旋转地固定至所述离合器壳体的第一组离合器盘。第二离合器组件可包括可旋转地固定至所述离合器壳体的第二组离合器盘。第一组离合器板可设置在所述第一离合器组件中，且可以可旋转地固定至所述第一轴并且可以与所述第一组离合器盘嵌插。第二组离合器板可设置在所述第二离合器组件中，且可以可旋转地固定至所述第二轴并且可以与所述第二组离合器盘嵌插。齿轮组可以可接合在所述电机与所述第一和第二离合器组件中的每一个之间。所述齿轮组可以在所述电机与所述第一和第二离合器组件中的每一个之间实现低挡、高挡和空挡操作状态。

许多其它示例变型可包括用于动力总成系统的电驱动单元，并且可包括第一和第二动力传动系以及仅将旋转转矩转移至所述第一动力传动系的主推进系统。所述第二动力传动系可包括第一和第二行走轮。所述电驱动单元可包括可产生旋转转矩的电机。离合器壳体可以旋转连通于所述电机。第一轴可以可旋转地固定于所述第一行走轮。第二轴可以可旋转地固定于所述第二行走轮。第一离合器组件可以选择地将所述离合器壳体与所述第一轴联接，使得所述旋转转矩可以可选择地并且单独地经由所述第一离合器组件调制至所述第一行走轮。第二离合器组件可以选择地将所述离合器壳体与所述第二轴联接，使得所述旋转转矩可以可选择地并且单独地经由所述第二离合器组件调制至所述第二行走轮。

从于此提供的详述中，在本发明的保护范围内的其它示例变型将变得显而易见。应当理解的是，尽管公开了本发明保护范围内的变型，但详细的说明和具体的实施例仅旨在用于说明的目的而并非旨在限制本发明的保护范围。

附图说明

本发明的保护范围内的变型的选择示例从详细说明和附图中可更充分地得以理解，在附图中：

图1是一种根据许多变型示出车辆动力总成的一部分的产品的示意图。

图2是根据许多变型的包括电驱动单元的车辆动力总成系统的平面示意图。

图3是以第一配置示出的根据许多变型的电驱动单元的剖视图。

图4是以第二配置示出的图3的电驱动单元的剖视图。

图5是根据许多变型的图3和图4的电驱动单元的液压控制系统的示意图。

图6是根据许多变型的图3和图4的电驱动单元的液压控制系统的示意图。

具体实施方式

所述变型的以下说明本质上仅是说明性的，且决非旨在限制本发明的范围、其应用或使用。

在如图1所示的许多变型中，产品7可包括可连接至车桥组件5的行走轮3和行走轮4。车桥组件5可包括内接头6和8，该内接头6和8可以是恒速接头，恒速接头可传递旋转且可允许连接部件之间的角度变化。接头6可以将车桥轴9与车桥轴10连接。接头8可以将车桥轴11与车桥轴12连接。车桥轴10和车桥轴12可以分别地与外接头14和15连接，该外接头14和15可以是恒速接头且可分别地连接至行走轮3和行走轮4。

在许多变型中，车桥组件5可以可操作地与电驱动单元43连接，该电驱动单元43可包括差动单元16。车桥组件5可大体沿着与车桥轴9和11同轴限定的轴线而在轴向方向4延伸。差动单元16可包括离合器壳体17，该离合器壳体17可以是可旋转的且可以由轴承19和20承载。齿轮21可以接合于或连接至离合器壳体17，以随其旋转。齿轮21可以是锥齿轮，且可以是螺旋锥直角齿轮。

车桥轴9可以连接到从动轴18并可以与从动轴18一起旋转，该从动轴18可以定位在离合器壳体17内并可与离合器组件36相关联，该离合器组件36可以是多板式离合器组片。应当理解，从动轴18可以操作以提供来自车桥组件5的输入而不是至车桥组件5的输出，例如在利用来自车桥轴9的输入的再生式制动期间。许多内板22可以定位在从动轴18上。内板22可以固定成与从动轴18一起旋转，且可以配置成通过一种设置(比如从动轴18和内板22中的一个上的键和在另一者上的互连用狭槽)而在从动轴18上沿轴向方向4滑动。许多离合器盘23可以与内板22嵌插，且可以固定成与离合器壳体17一起旋转。离合器盘23可以配置以通过一种设置(比如离合器壳体17和离合器盘23中的一个上的键和在另一者上的互连用狭槽)而在轴向方向4滑动。致动器24或多个致动器可提供用来操作离合器组件36并可以通过轴承25和旋转联杆26而与其接合，该旋转联杆26可接合离合器盘23的位置最外的板。致动器24可通过电动、机械动力、流体动力、或其它动力源或它们的结合而操作。致动器24可以被固定，且通过轴承25，联杆26可以与离合器盘23和离合器壳体17一起旋转。在许多变型中，联杆26可以是可在致动器24和离合器盘23之间传递力的环状元件。应当理解，代替对离合器盘23进行操作，而是致动器24配置成对内板22进行操作。

车桥轴11可以连接到从动轴28，并可以与从动轴28一起旋转，该从动轴28可以定位在离合器壳体17中并可与离合器组件37相关联，该离合器组件37可以是多板式离合器组片。应当理解，从动轴28可以操作以提供来自车桥组件5的输入而不是至车桥组件5的输出，例如在利用来自车桥轴11的输入的再生式制动期间。多个内板29可以定位在从动轴28上。内板29可以固定成与从动轴28一起旋转，且可以配置成通过一种设置(比如从动轴28和内板29中的一个上的键和在另一者上的互连用狭槽)而在从动轴28上沿轴向方向4滑动。多个离合器盘30可以与内板29嵌插，且可以固定成与离合器壳体17一起旋转。离合器盘30可以配置成通过一种设置(比如离合器壳体17和离合器盘30中的一个上的键和在另一者上的互连用狭槽)而在轴向方向4滑动。致动器31或多个致动器可以提供用来操作离合器组件37，并可以通过轴承32和旋转联杆33而与其接合，该旋转联杆33可接合离合器盘30的位置最外的板。致动器31可通过电动、机械动力、流体动力、或其它动力源或它们的结合而操作。致动器31可以被固定，且通过轴承32，联杆33可以与离合器盘30和离合器壳体17一起旋转。在许多变型中，联杆33可以是在致动器31和离合器盘30之间传递力的环状元件。应当理解，代替对离合器盘30进行操作，而是致动器31配置成对内板29进行操作。

闷头型分离器34可以固定到离合器壳体17，并可以定位在离合器组件36和37之间。分离器34可以用作对于离合器组件36和37二者的反作用元件，且可以垂直于轴向方向4完全跨越离合器壳体17地延伸。致动器24可以选择性地将力施加到离合器盘23和内板22上，迫使离合器组件36抵靠分离器34。摩擦材料表面可以设置在内板22和离合器盘23之间，由致动器24引致的压缩可以传递离合器壳体17和从动轴18之间的旋转。所传递的转矩的量可以通过控制由致动器24施加的压力而单独地改变。致动器31可以选择性地将力施加到离合器盘30和内板29上，迫使离合器组件37抵靠分离器34。摩擦材料表面可以设置在内板29和离合器盘30之间，由致动器31引致的压缩可以传递离合器壳体17和从动轴28之间的旋转。所传递的转矩的量可以通过控制由致动器31施加的压力而单独地改变。齿轮21的旋转可以使离合器壳体17旋转，并且通过离合器组件36和37可使车桥轴9和11旋转从而驱动车轮3、4。由致动器24和31施加的力可以是相等的，或者可以被选择性地和单独地以非一致的方式施加、以将不同转矩级传递到车桥轴9和11和所连接的行走轮3和4。这种独立控制可用于自由分配车轮之间的驱动转矩，用于分配转矩以增强车辆机动性和车辆动力学。

在许多变型中，电机38可设置在电驱动单元43中，并且可通过电力传输单元39与车桥组件5连接。电机38可以是马达或马达发电机，或者可以是任何类型的电机以向电力传输单元39供电并且提供充电。轴41，其可以是转子轴，可从电机38延伸并且可由轴承45支撑。轴41可与轴47的近端接合，或者可自身延伸超出车桥组件5(无需与之直接连接)，并且可具有由轴承61支承用以旋转的远端。齿轮42，其可以是螺旋齿轮，可固定在轴41或47上以随其旋转，并且可设置在电力传输单元39中。

在许多变型中，齿轮42可与齿轮44啮合并且可正向地接合以随其旋转。齿轮44可以是螺旋齿轮，并且可具有比齿轮42大的直径，以从轴41或47在其间提供减速器。齿轮44可与转矩传递元件46连接，该转矩传递元件46在形状上可以是管状的并且可与齿轮48啮合并可正向地接合以随其旋转。齿轮48可以是齿轮组49中的太阳齿轮，该齿轮组可以是行星齿轮组。齿轮48可与齿轮50和51啮合并可正向地接合以随其旋转。齿轮50、51可以是行星齿轮并且可设置其它数量。齿轮50、51可分别在销52和53上旋转，该销52和53可固定于承载架54。齿轮50、51可与齿轮55啮合并可正向地接合以在齿轮55内旋转，该齿轮55可以是环齿轮或环形齿轮并且可包括内齿。齿轮55可被保持或接地，使得该齿轮被固定而无法旋转。齿轮48的旋转会致使齿轮50、51旋转并围绕齿轮55的内部行进，而所述行进会致使承载架54旋转。转矩传递元件46可连接于或形成有转矩传递元件57，或齿轮48可连接于或形成有转矩传递元件57，并且可以随其旋转。承载架54可连接于或形成有转矩传递元件58并且可以随其旋转。转矩传递元件58可与另一转矩传递元件59连接，该另一转矩传递元件可被旋转地支承。

在许多变型中，接合联接器60可包括接合元件62，该接合元件可固定以随轴64旋转。轴64可由轴承65、67支承用以旋转，并且可延伸穿过转矩传递元件46。齿轮68可与轴64固定以随其旋转，并且可与齿轮21啮合并可正向地接合而随其旋转，以驱动车桥组件5或被其驱动。齿轮68可以是锥齿轮，且可以螺旋锥直角齿轮。接合元件62可以选择性地将从动齿轮组49从轴64断开连接。接合元件62可由拨挡叉63选择性地如图1中可见地向右切换以接合转矩传递元件57。这可以选择性地将齿轮组49通过接合元件62与轴64连接，而从齿轮48及其所连接的转矩传递元件57输出。接合元件62可由拨挡叉63选择性地如图1中可见地向左切换以接合转矩传递元件59。这可以选择性地将齿轮组49通过接合元件62与轴64连接，而从承载架54及其所连接的转矩传递元件58、59输出。当可从齿轮48至轴64提供输入时，可维持来自转矩传递元件46的旋转速度。当可从承载架54至轴64提供输入时，可减小来自转矩传递元件46的旋转速度，并且可增大转矩。

在许多变型中，产品7的操作可涉及从电机38驱动车桥组件5。旋转转矩可从电机38传递至齿轮42及其所接合的齿轮44。在高挡的操作模式中，齿轮44可驱动转矩传递元件46、齿轮48以及转矩传递元件57。接合联接器60可以是离合器或同步啮合式离合器或者同步器或构造成选择性地传递转矩的另一种机构。接合联接器60可通过接合元件62将转矩从转矩传递元件57传递至轴64，从而使得轴64旋转。轴64可通过啮合齿轮68和21驱动离合器壳体17。可通过致动离合器组件36和37来使得车桥轴9和11旋转。车桥轴9和11可驱动行走轮3和4。当在行走轮3处期望更大的转矩时，离合器组件36可比离合器组件37由更大的压力致动。当在行走轮4处期望更大的转矩时，离合器组件37可比离合器组件36由更大的压力致动。结果是，可提供行走轮3和4之间的转矩分配。单独地改变每个行走轮3、4的转矩，例如通过将更大的转矩输送至具有最大牵引力的行走轮，从而可提供改进的车辆动态响应或牵引力。

参照图2，许多变型可以包括如110处示例示出的车辆动力总成系统。该动力总成系统110可包括第一动力传动系112和第二动力传动系114。在许多变型中，第一动力传动系112可包括第一对对立的行走轮116，第二动力传动系114可包括第二对对立的行走轮118。该相关联车辆可以在其它变型中包括带有任何合适数量车轮的任何数量的传动系。动力总成系统110可包括主推进系统120和辅助推进系统122。主推进系统120可用来产生和转移旋转转矩仅至第一动力传动系112的第一对行走轮116。类似地，如在下文更详细地描述，辅助推进系统122可用来产生和转移旋转转矩仅至第二动力传动系114的第二对行走轮118。

在如图2所示的许多变型中，主推进系统120可通过许多动力装置可选方案来实现，且作为示例地可以是可与变速器126旋转连通的传统内燃发动机124。发动机124可以产生旋转转矩，该旋转转矩可以选择性地转移至变速器126，该变速器126转而可将旋转转矩转移至第一对行走轮116。变速器126可以在各种传动比下传递由发动机124产生的旋转速度和转矩，并可以将旋转转移至车轮116以便驱动车辆运作。第一动力传动系112可以包括一对车桥轴128，该车桥轴128可使用连续可变接头并可将旋转转矩从变速器126转移至第一对行走轮116。主推进系统120的发动机124和变速器126可以是传统“横向前轮驱动”动力总成系统中应用的类型。发动机124和/或变速器126可以是以任何适合方式配置成足以产生和转移旋转转矩至第一动力传动系112的任何适合类型。在许多变型中，主推进系统120可以不同地配置或者甚至完全省去。在许多变型中，主推进系统120可采用“混合式发动机”，由此，所转移至第一动力传动系112的旋转转矩可以由发动机124以及由一个或多个电马达(未示出，但是本领域通常已知的)产生。

在许多变型中，动力总成系统110可包括辅助推进系统122。如图2所示，辅助推进系统122可实现为大体在标记130处所指示的电驱动单元。在许多变型中，在使用或不使用传统内燃机124的情况下，电驱动单元130可与任何适合类型的车辆动力总成系统相联系地使用。在许多变型中，主推进系统120和辅助推进系统122二者可实现为独立的电驱动单元130。类似地，动力总成系统110的主推进系统120可完全省去。在许多变型中，图1的电驱动单元43可用于取代电驱动单元130。在许多变型中，动力总成系统110可适用于与机动客车一起使用或者与任何合适类型的车辆一起使用，例如重型卡车、火车、飞机、舰船、工程车辆或设备、军用车辆、休闲车、或者可受益于电动产生转矩的任何其它类型的车辆。

除了图2外，也参照图3至图6，其中相同的标号用来表示相似的结构，如图3所示的许多变型中，电驱动单元130可包括主壳体132、电机134、离合器壳体136、一对从动轴138A、138B、一对离合器组件140A、140B，并且可以包括液压控制系统141(图5和图6所示)，该液压控制系统141可以包括泵组件142和一对控制阀144A、144B。这些部件中的每一个将在以下更为详细地描述。

电驱动单元130的电机134可以支撑在主壳体132内，例如由大体在标记146处所指示的一个或多个轴承支撑。电机134可以用来产生旋转转矩，该旋转转矩可以用来驱动第二动力传动系114的第二对行走轮118，如在下文更详细描述。在许多变型中，如图2所示，辅助推进系统122可以包括电池148和控制器150，该二者可与电机134电气连接。电池148可用于驱动电机134运作，并且可以是任何合适的类型、大小、或配置。控制器150可以是“电子控制模块”，且可以与控制阀144A、144B、电机134和泵组件142电气连接，并可驱动控制阀144A、144B、电机134和泵组件142(未详细示出电气连接，但是本领域通常已知的)。在许多变型中，辅助推进系统122可以配置成使得电机134也可起作用为可用来(比如通过再生式制动)对电池148充电的发电机。在许多变型中，当车辆停车时，电池148可以充电，这可使用相关领域中已知的“插电式混合动力车”技术。

在许多变型中，电机134可以是使用来自电池148的电力足以产生旋转转矩的任何适合类型或构造。在许多变型中，电机134可实现为直流牵引马达或交流感应马达。在许多变型中，电机134可以具有中空输出轴152。如下面更加详细地描述，中空输出轴152可以与一个或多个从动轴138A、138B协作，从而优化电驱动单元130的整体包装尺寸。中空输出轴152可以与从动轴138A、138B中的至少一个轴向地对准。在许多变型中，中空输出轴152和/或电机134可以相关于从动轴138A、138B对准或另外不同地配置，从而符合包装要求。

在许多变型中，电驱动单元130可以包括离合器壳体136，并且可以包括所述一对从动轴138A、138B。离合器壳体136可以可旋转地支撑在主壳体132中，并且可以与电机134旋转连通。在许多变型中，从动轴138A、138B可以相互轴向地对准。在许多变型中，从动轴138A、138B可以以不同方式对准，而不脱离本发明的范围。从动轴138A、138B可以例如由一个或多个轴承46可旋转地支撑在主壳体中。从动轴138A、138B中的每一个可以具有输入端154A、154B以及输出端156A、156B。在许多变型中，从动轴138A、138B中的每一个可以延伸成至少部分地到离合器壳体136中，从而便于输入端154A、154B与相应的离合器组件140A、140B的连接，如下面更加详细地描述。输出端156A、156B可以各自与第二动力传动系114的行走轮118中的一个旋转连通。在许多变型中，电驱动单元130可以包括：输出凸缘158，其可以可操作地附接至从动轴138A、138B的输出端156A、156B的每一个。输出凸缘158可以有助于简单地连接至第二对行走轮118，例如通过另一组连续可变接头128(见图2)。在许多变型中，电驱动单元130可以按照足以将旋转转矩从所述从动轴138A、138B转移至第二动力传动系114的第二对行走轮118的任何适合方式来进行设计，而使用或不使用输出凸缘158。

在许多变型中，电驱动单元130可以包括：一对离合器组件140A、140B，其可以包括多板式离合器组片并且可被可操作地支撑成与离合器壳体136呈转矩转移关系。离合器组件140A、140B可以经由液压控制系统141的泵组件142所产生的加压液压流体而液压致动。离合器组件140A、140B可以各选择性地联接至从动轴138A、138B的输入端154A、154B中的一个，从而使得电机34所产生的旋转转矩可以经由离合器组件140A、140B被选择性地且单独地调制至第二动力传动系114的行走轮118的每一个。如图3和图4所示，离合器组件140A、140B可以彼此基本地对准，并且都可容纳于离合器壳体136中。

在许多变型中，电驱动单元130可以包括：中空中间轴160，其可以可操作地支撑在电机134的中空输出轴152内。如图3所示，中空中间轴160可以可操作地附接至离合器壳体136，并且可以呈转矩转移关系布置在离合器壳体136与电机134之间。在许多变型中，中空中间轴160可以呈转矩转移关系布置在离合器壳体136与齿轮组之间，大体表示于162处并且在下面进行更加详细地论述。在许多变型中，从动轴138A、138B中的一个可以可操作地支撑在中空中间轴160内。在许多变型中，从动轴138B可以延伸穿过中间轴160，并且中间轴160可以延伸穿过电机134的中空输出轴152。这种构造可以改善电驱动单元130的整体包装尺寸和空间效率。在许多变型中，电机134和/或轴138A、138B，152，160可以以不同方式对准、间隔或配置。

在许多变型中，电驱动装置130可以包括齿轮组162，该齿轮组162可以调节由电机134产生的旋转速度和/或转矩。齿轮组162可以呈转矩转移关系设置在电机134和离合器壳体136之间。因此，电机134所产生的旋转转矩可转移至齿轮组162，该齿轮组162转而可以将旋转转矩转移至空心中间轴160，该空心中间轴160转而可以将旋转转矩转移至离合器壳体136。在许多变型中，电驱动装置130可以被不同地配置，而带有或不带有齿轮组162。在许多变型中，齿轮组162可以包括多速变速器(大体以164表示)，该多速变速器可与离合器壳体136旋转连通、用于在多个预定的变速比下选择性地改变旋转速度和/或转矩。在许多变型中，多速变速器164可以是双速变速器，该双速变速器可以选择性地在两个变速比(比如高挡和低挡)之间移动。多速变速器164可以包括：接合联接器(大体以166表示)，其可以实现变速比之间的变化。在许多变型中，接合联接器166可实现为可由液压致动器168驱动的同步器或爪式离合器(未详细示出，但是本领域通常已知的)。在图3和图4所示的许多变型中，液压致动器可以至少部分地设置在电驱动装置130的主壳体132内，或可以可操作地附接或另外不同方式地固定于电驱动装置130的任何部分。液压致动器168可处于与泵组件142选择性的流体连通(图5和图6中所示)，并可在第一位置和第二位置之间选择性地可移动，在所述第一位置中多速变速器164可以在第一预定变速比调节旋转转矩(见图3)，在所述第二位置中多速变速器164可以以第二预定变速比调节旋转转矩(见图4)。在许多变型中，液压控制系统141可以包括在泵组件142和液压致动器168之间流体连通的换挡阀169(见图5和图6)。如图3和图4所示，液压致动器168可以具有：第一致动器端口168A和第二致动器端口168B，其可限定在邻近液压致动器168的主壳体132中。致动器端口168A、168B可与换挡阀169流体连通。控制器150可以用来驱动换挡阀169以引导液压流体朝向致动器端口168A、168b，以便在第一和第二位置之间移动液压致动器168(比较图3和图4)。在许多变型中，多速变速器164和/或液压致动器168可以以任何合适的方式进行配置、控制或致动，或者也可以完全省略。

在许多变型中，齿轮组162包括：至少一个行星齿轮减速器(大体以170表示)，其可以呈转矩转移关系设置在电机134和多速变速器164之间。行星齿轮减速器170可用于将固定的预定变速比下所述电机产生的旋转速度(其可降低)、和/或转矩(其可增大)成倍化。行星齿轮减速器170和多速变速器164的速比可依据动力总成系统110的应用进行调整，由此，不同的速比可实施用于具有关于重量、最高速度、加速度等的不同要求的车辆。在许多变型中，“层叠”排列的两个行星齿轮组件170A、170B可协同以便限定行星齿轮减速器170。在许多变型中，行星齿轮减速器170可以通过以任何适合方式排列的单个行星齿轮组件或通过两个以上的行星齿轮组件实现。

参考图4，在许多变型中，行星齿轮组件170A可包括：太阳齿轮171，其可以形成为输出轴152的一部分或与输出轴152连接。太阳齿轮171可以与多个行星齿轮173啮合。行星齿轮或齿轮173可以与环齿轮175啮合，该环齿轮175可被固定或保持并且可接合于主壳体132处。太阳齿轮171的旋转可以使行星齿轮或齿轮173旋转并且围绕环形齿轮175的内部行进，从而使行星承载架177旋转。行星承载架可以包括或可与转矩传递元件179连接，该转矩传递元件179可随承载架177旋转并可朝接合联接器166延伸。在高挡中，转矩传递元件179可通过接合联接器166连接到中间轴160，以从电机134驱动离合器壳体136，如图3所示。在空挡状态中，接合联接器可以将电机134从离合器壳136分离(如本领域的技术人员将认识到的那样，如在图1的接合联接器中所示)。

在许多变型中，行星齿轮组件170B可以围绕转矩传递元件179定位，且可以包括与转矩传递元件179一体形成的或连接到该转矩传递元件179的太阳齿轮181。太阳齿轮181可以与多个行星齿轮183啮合。行星齿轮183可以与环齿轮185啮合，该环齿轮185被固定或保持且可以接合于主壳体132，且可以是与环齿轮175同样的环齿轮。太阳齿轮181的旋转可以使行星齿轮183旋转且围绕环形齿轮185的内部行进，从而使行星承载架187旋转。行星承载架187可以包括或可连接于转矩传递元件189，该转矩传递元件189可随行星承载架187旋转且可以朝向接合联接器166延伸。转矩传递元件189可以接合转矩传递元件199，该转矩传递元件199可在空挡和高挡中围绕中间轴160自由旋转。如图4所示，在低挡中，转矩传递元件199可以通过接合联接器166连接到中间轴160，以从电机134驱动离合器壳体136。

现参考图2-6，液压离合器组件140A、140B可以由液压控制系统141致动。液压离合器组件140A、140B的每个具有液压离合器入口172A、172B，且具有多个堆叠板174以及嵌插的离合器盘176。在许多变型中，通过经由控制阀144A、144B单独地控制至离合器组件140A、140B的液压流体流和/或压力，可以确保相应从动轴138A、138B与离合器壳体136的完全接合与分离之间的平稳过渡。各相应离合器组件140A、140B的滑磨的量可以通过控制器150单独地控制。在许多变型中，电驱动单元130的液压控制系统141可以配置成将转矩分配功能提供至第二对行走轮118的每一个。在许多变型中，离合器组件140A、140B可以以不同方式配置、驱动、调制或另外不同地控制，而使用或不使用上述的板174和/或盘176。

在许多变型中，离合器组件140A、140B的板174和离合器盘176可以协作，以便响应于在经由液压控制系统141的泵组件142供给至离合器入口172A、172B时液压流体压力和/或流中的预定变化而在离合器壳体136和相应从动轴138A、138B之间转移转矩。板174可以固定成随它们相应的从动轴138A、138B旋转，且可以在其上轴向滑动。盘176可以轴向滑动，且可以固定成与离合器壳体136一起旋转，该离合器壳体136可由电机134通过包括齿轮组162和中间轴160的多级变速器164而驱动。离合器壳体136可以包括环形分离器167，各离合器组件140A、140B的离合器板174和盘176可以压缩抵靠该分离器以可摩擦地接合且传递旋转。在许多变型中，泵组件142可以具有泵出口178且可以动作以通过控制阀144A、144B向离合器入口172A、172B提供加压液压流体源。控制阀144A、144B各可以包括阀入口180A、180B以及阀出口182A、182B。阀入口180A、180B各可以与泵出口178流体连通，且阀出口182A、182B各可以与离合器组件140A、140B的离合器入口172A、172B中的一个相应地流体连通(见图5和图6)。控制阀144A、144B各可以在关闭位置和打开位置之间选择性移动。在关闭位置，可以防止来自于泵组件142的加压流体朝向各离合器组件140A、140B流过阀144A、144B。在打开位置，来自于泵组件142的加压流体可以朝向各离合器组件140A、140B流过阀144A、144B，使得电机134产生的转矩可以选择性地并单独地转移至动力总成系统110的第二动力传动系114的行走轮118的每个。

在许多变型中，液压控制系统141的控制阀144A、144B可实现为由控制器150驱动的电磁阀，其可以配置成通过调节至离合器入口172A、172B的液压压力和/或流从而调制离合器组件140A、140B，如上所讨论。应该理解，存在本领域中已知的多种不同类型的电磁阀，由此，该控制阀144A、144B可以是任何适合类型的且以任何适合方式驱动的阀。在许多变型中，控制阀144A、144B可以是例如通过脉冲宽度调制(PWM)等的循环阀，或可以包括例如由步进电机或额外电磁阀(未示出，但本领域中通常公知)等致动的可变位置功能。

参照图5和图6，电子控制单元130的液压控制系统141根据许多变型示意性地示出。在一个实施例中，液压控制系统141可包括一对传感器184A、184B。所述传感器中的一个184A可设置在所述控制阀中的一个144A与所述离合器组件中的一个140A之间，并且所述传感器中的另一个184B可设置在所述控制阀中的另一个144B与所述离合器组件中的另一个140B之间。传感器184A、184B可与离合器组件140A、140B的相应的离合器入口172A、172B流体连通。传感器184A、184B可以各自产生可表示液压压力、温度、粘度和/或流动速率中的至少一个的信号。传感器184A、184B各自可以与控制器150电连通(电连接未详细示出，但是在本领域内通常是已知的)。控制器150可配置成监控传感器184A、184B并且可以响应于传感器184A、184B产生的信号中的预定变化而经由控制阀144A、144B调节相应的离合器组件140A、140B的调制，从而选择性地将电机134产生的旋转转矩转移给动力总成系统110的第二动力传动系114的行走轮118中的每一个。在多种变型中，传感器184A、184B中的至少一个可以是用于产生表示相应的控制阀144A、144B与对应的电驱动单元130的离合器组件140A、140B之间的液压流体压力的信号的压力变换器。

在离合器组件140A、140B的调制期间可产生热量，因为在运行中，板174、离合器盘176和离合器壳体136之间可发生摩擦。除了利用液压流体致动离合器组件140A、140B之外，还利用液压流体对离合器组件140A、140B进行润滑以有助于确保电驱动单元130的长寿命和一致性能。在多种变型中，电驱动单元130的液压控制系统141可包括：润滑端口186，其由与离合器壳体136相邻的且与离合器壳体136流体连通的主壳体132限定；和润滑阀188，其可设置成在泵出口178与润滑端口186之间流体连通。润滑阀188可与控制器150电连通并且选择性地根据需要由控制器150驱动(电连接未详细示出，但是在本领域内通常是已知的)，从而将液压流体引导到离合器壳体136以润滑离合器组件140A、140B。在图3和图4所示的多种变型中，润滑端口186可将液压流体引导到从动轴138A，从动轴138A转而可以将液压流体引导到离合器壳体136。在多种变型中，润滑端口186可设置在任何适当位置。

在多种变型中，泵组件142可作用以向电驱动单元130的液压控制系统141的各个组件提供加压液压流体的源。液压控制系统141可具有与泵组件142流体连通的储存器190，用于存储非加压液压流体(参见图5和图6)。储存器190还可以与控制阀144A、144B、换挡阀169和/或润滑阀188流体连通，用于容纳致动期间的残余流体。在一个实施例中，吸滤器192可设置成在泵组件142与储存器190之间流体连通。吸滤器192可以保护泵组件142免受可能累积在液压流体中的颗粒和其它污染物的影响。压滤器194可设置成在泵出口178与控制阀144A、144B、换挡阀169和润滑阀188之间流体连通，并且可提供额外的过滤保护免受污染物(例如累积在液压流体中的颗粒)的影响。

在多种变型中，过滤器止回阀196可与压滤器194并联设置。在某些操作状况下，例如，在压滤器194可变得受到阻塞并可能以其它方式约束液压流体流到控制阀144A、144B、换挡阀169和润滑阀188的情况下，过滤器止回阀196可允许流体有效地绕过压滤器194。在多种变型中，液压控制系统141可以包括可设置成在压滤器194与控制阀144A、144B、换挡阀169和润滑阀188之间流体连通的压力释放阀197。压力释放阀197可用于排放液压压力，从而防止过压状况。

在运行中，在电驱动单元130的液压控制系统141中的液压流体可能变热，且液压流体的温度变化可导致液压流体的粘度的相应变化。同样地，在可能需要特定的液压压力来致动控制阀144A、144B以便调制离合器组件140A、140B以适当地运行电驱动单元130的液压控制系统141的情况下，实现必需的液压压力所需的液压流体的容积可随操作温度而改变。确保电驱动单元130的离合器组件140A、140B的反应性和运行，可能需要液压控制系统141的泵组件142在多种不同的操作状况下适当地提供加压液压流体。在多种变型中，泵组件142可包括至少一个电动泵马达，其在图5和图6中以198示意性地示出。电动泵马达198可由电池148提供动力并且由控制器150驱动，从而适当地调节液压流体压力。在多种变型中，止回阀191可用于防止朝向泵出口178的流体回流。

在图5所示的许多变型中，液压控制系统141可包括储液器193，该储液器与泵组件42选择性流体连通，用于储存加压过的液压流体。更具体地，储液器193可设置成在泵组件142的泵出口178和控制阀144A、144B、切换阀169，及润滑阀188之间流体连通。储液器193可以是常规的充气式液压储液器，但本领域的普通技术人员应能理解，储液器193在不脱离本发明范围的前提下可以是任何合适的类型。在许多变型中，附加传感器184C可设置成与储液器193流体连通，可与控制器150电连通(电连接未详细示出，但这本领域中是公知的)，并且可用来帮助控制器150检测并解决过压情况，例如通过调节电动泵马达198的旋转速度。

在图6中所示的许多变型中，液压控制系统141可包括压力控制阀195，该阀可设置成与泵组件142流体连通。压力控制阀195可用于选择性地调制液压压力至离合器组件140A、140B。压力控制阀195可与控制器150电连通(电连接未详细示出，但在本领域中是公知的)并由其驱动。在一些变型中，泵组件142可包括可具有第一流率的第一泵142A、和可具有第二流率的第二泵142B。在许多变型中，第二流率可大于第一流率。第一泵142A可与第二泵142B旋转流通，而两台泵142A、142B都可以由电动泵马达198驱动。泵142A、142B可各具有相应的泵出口178A、178B，并且阀195可以设置在泵出口178A、178B之间，使得控制器150可用于按需调制或以其它方式控制压力控制阀195，比如用以补偿系统压力的变化，该系统压力可使用由传感器184A、184B，184C中的一个或多个所产生的信号来检测。

电驱动单元43或130可以显著改善车辆动力总成系统110的性能，并且可能够实现车辆中电池为动力的电动辅助推进系统122的简单且空间有效的实施。具体地，应当理解，电驱动单元43或130可以允许车辆受益于传统上为混合动力或电动车辆保留的优势，比如再生式制动和/或转矩分配。因此，原本常规的带有内燃发动机124的前轮驱动车辆，可以以简单和成本有效的方式配备电驱动单元43或130，同时在燃料经济性/范围、加速度和转弯稳定性方面提供显著改进。此外，电驱动单元43或130可以降低制造具有优异运行特性(如高效率、减轻的重量、以及改进的排放、元件封装、部件寿命和车辆驾驶性能)的车辆的成本和复杂性。

变型的以下描述仅是为了说明认为是在本发明范围之内的部件、元件、作用、产品和方法，并且不以任何方式意图由具体公开的或未明确设定的内容限制本发明范围。如本文所述的部件、元件、作用、产品和方法，可按照不同于本文所明确描述的方式进行组合和重新安排，并且仍然认为是在本发明的范围内。

变型1可包括一个产品，该产品可包括电机，变型1还可以包括可连接至所述电机呈转矩传递关系的第一和第二轴。第一离合器组件可以选择性地将电机与第一轴连接，第二离合器组件可以选择性地将电机与第二轴连接。齿轮组可以可操作地接合在电机与第一和第二离合器组件之间。接合联接器可以以高挡连接该齿轮组于电机和第一与第二离合器组件之间，并且该接合联接器可以以低挡连接该齿轮组于电机和第一与第二离合器组件之间。

变型2可包括根据变型1的产品，其中所述齿轮组可包括太阳齿轮以及可与太阳齿轮啮合的行星齿轮。行星齿轮可被支撑以在承载架上旋转，该承载架可以与接合联接器可接合。

变型3可包括根据变型1或2的产品，并且可以包括分离器，该分离器可以与电机可连接并且可以分离第一离合器组件与第二离合器组件。第一离合器组件可包括第一组盘以及可固定到第一轴并与之一起旋转的第一组板。第一致动器可以压缩第一组盘和第一组板抵靠分离器，以在电机和第一轴之间传递旋转。第二离合器组件可包括第二组盘以及可固定到第二轴并与之一起旋转的第二组板。第二致动器可以压缩第二组盘和第二组板抵靠分离器，以在电机和第二轴之间传递旋转。

变型4可包括根据变型3的产品，并且可以包括离合器壳体，其中分离器可以包括离合器壳体的一部分，并且其中，离合器壳体可以由所述电机选择性地驱动。

变型5可包括根据变型1到4中的任一个所述的产品，并且可包括可连接至第一轴的第一行走轮。第二行走轮可连接至第二轴。第一行走轮通过第一离合器组件可被提供第一转矩。第二行走轮通过第二离合器组件可被提供第二转矩。第一转矩和第二转矩可通过改变加压流体而单独地改变，该加压流体可通过液压回路作用于第一离合器组件和第二离合器组件。

变型6可包括根据变型5的产品，其中离合器组件的每个可具有液压离合器入口。液压回路可包括泵组件，该泵组件可用来提供加压流体。该泵组件可具有泵出口。一对控制阀中的每个可包括：阀入口，其可与泵出口流体连通；和阀出口，其可与离合器组件中的一个相应地流体连通。控制阀中的每个可具有：关闭位置和打开位置，在关闭位置中来自泵组件的加压流体被阻止流经该阀，在打开位置中来自泵组件的加压流体可流经该阀以选择性地且单独地将第一转矩和第二转矩转移到第一和第二行走轮中的每个。

变型7可包括根据变型5的产品，其中，电机可与第一离合器组件和第二离合器组件同轴地对准。

变型8可包括电驱动单元，并且可包括可用来产生旋转转矩的电机。第一轴可对旋转转矩做出响应，并且第二轴也可以对旋转转矩做出响应。离合器壳体可以与电机旋转连通。第一离合器组件可包括可旋转地固定至离合器壳体的第一组离合器盘。第二离合器组件可包括可旋转地固定至离合器壳体的第二组离合器盘。第一组离合器板可设置在第一离合器组件中，且可旋转地固定至第一轴，并且可以与第一组离合器盘嵌插。第二组离合器板可设置在第二离合器组件中，且可旋转地固定至第二轴，并且可以与第二组离合器盘嵌插。齿轮组可以可接合在电机与第一离合器组件和第二离合器组件中的每个之间。齿轮组可以在电机与第一离合器组件和第二离合器组件中的每个之间实现低挡、高挡和空挡操作状态。

变型9可包括根据变型8的电驱动单元，并且可包括可用来提供加压流体源的泵组件。该泵组件可具有泵出口。一对控制阀中的每个可包括：阀入口，其可与泵出口流体连通；和阀出口，其可与离合器组件中的一个相应地流体连通。控制阀中的每个可具有：关闭位置和打开位置，在关闭位置中来自泵组件的加压流体被阻止流经该阀，在打开位置中来自泵组件的加压流体可流经该阀从而选择性地且单独地经由离合器组件将由电机产生的旋转转矩转移到所述轴的每一个。

变型10可包括根据变型9的电驱动单元，并且可包括至少一对传感器，其中，所述传感器中的一个可置于控制阀中的一个与离合器组件中的一个之间，并且另一个传感器可置于控制阀中的另一个和离合器组件中的另一个之间。所述传感器可各产生表示液压流体压力、温度、粘度、或流动速率中的至少一个的信号。

变型11可包括根据变型10的电驱动单元，并且可包括控制器，其中，该控制器可响应于由传感器产生的信号的预定变化而调制控制阀、以选择性地将由电机产生的旋转转矩转移到所述轴的每一个。

变型12可包括用于动力总成系统中的电驱动单元，并且可包括：第一和第二动力传动系、和将旋转转矩转移仅至第一动力传动系的主推进系统。第二动力传动系可包括第一和第二行走轮。电驱动单元可包括可产生旋转转矩的电机。离合器壳体可以与电机旋转连通。第一轴可以与第一行走轮可旋转地固定。第二轴可以与第二行走轮可旋转地固定。第一离合器组件可以选择性地将离合器壳体与第一轴联接，使得旋转转矩可以选择性地并且单独地经由第一离合器组件调制至第一行走轮。第二离合器组件可以选择性地将离合器壳体与第二轴联接，使得旋转转矩可以选择性地并且单独地通过第二离合器组件调制至第二行走轮。

变型13可包括根据变型12的电驱动单元，并且可包括齿轮组，该齿轮组呈转矩转移关系设置成在电机和离合器壳体之间，并且可在电机和离合器壳体之间实现旋转速度的变化。

变型14可包括根据变型13的电驱动单元，其中，转速的变化可包括高挡、低挡(其中转速的变化可大于在高挡中)、以及空挡状态(其中电机可从离合器壳体分离)。

变型15可包括根据变型13或15的电驱动单元，其中，齿轮组可包括至少一个行星齿轮减速器。

变型16可包括根据变型12到15的任一个所述的电驱动单元，其中，电机可包括中空输出轴，该中空输出轴可与第一或第二轴中的至少一个轴向对准。

变型17可包括根据变型16的电驱动单元，并且可包括中空中间轴，该中空中间轴可以可操作地支撑于中空输出轴内，并且可以呈转矩转移关系设置在电机和离合器壳体之间。

变型18可包括根据变型17的电驱动单元，其中，第一或第二轴中的一个可以可操作地支撑于所述中空中间轴内。

变型19可包括根据变型12至18的任一个所述的电驱动单元，其中，第一和第二轴均可延伸成至少部分地到离合器壳体中。

变型20可包括根据变型12到19的任一个所述的电驱动单元，并且可包括：固定成与电机一起旋转的第一齿轮、与第一齿轮啮合的第二齿轮、以及呈转矩转移关系设置在电机和离合器壳体之间的齿轮组，所述齿轮组由所述第二齿轮驱动。

Claims (19)

1.一种电驱动单元，其包括：电机；连接于所述电机的第一轴以及连接于所述电机的第二轴，所述第一轴和所述第二轴各自呈转矩传递关系；第一离合器组件，其选择性地连接所述电机与所述第一轴；第二离合器组件，其选择性地连接所述电机与所述第二轴；齿轮组，其能够操作地接合在所述电机与所述第一和第二离合器组件之间；以及接合联接器，其以高挡将所述齿轮组连接在所述电机与所述第一和第二离合器组件之间，以低挡将所述齿轮组连接在所述电机与所述第一和第二离合器组件之间；以及分离器，其与所述电机连接并且将所述第一离合器组件与所述第二离合器组件分离；其中，所述第一离合器组件包括第一组盘，以及固定成随所述第一轴旋转的第一组板，并且包括第一致动器，所述第一致动器将所述第一组盘和所述第一组板压靠于所述分离器以在所述电机与所述第一轴之间传递旋转；所述第二离合器组件包括第二组盘，以及固定成随所述第二轴旋转的第二组板，并且包括第二致动器，所述第二致动器将所述第二组盘和所述第二组板压靠于所述分离器以在所述电机与所述第二轴之间传递旋转。

2.根据权利要求1所述的电驱动单元，其中，所述齿轮组包括太阳齿轮和与所述太阳齿轮啮合的行星齿轮，支撑所述行星齿轮以在与所述接合联接器接合的承载架上旋转。

3.根据权利要求1所述的电驱动单元，其还包括离合器壳体，其中，所述分离器包括所述离合器壳体的一部分，并且所述离合器壳体选择性地由所述电机驱动。

4.根据权利要求1所述的电驱动单元，其还包括液压回路、连接于所述第一轴的第一行走轮、以及连接于所述第二轴的第二行走轮，其中，所述第一行走轮经由所述第一离合器组件而被供给第一转矩，并且所述第二行走轮经由所述第二离合器组件而被供给第二转矩，并且所述第一和第二转矩通过经由所述液压回路作用在所述第一和第二离合器组件上的加压流体的改变而单独地改变。

5.根据权利要求4所述的电驱动单元，其中，所述离合器组件的每一个具有液压离合器入口，并且所述液压回路包括：用来提供所述加压流体的泵组件，所述泵组件具有泵出口；和一对控制阀，每个控制阀包括与所述泵出口处于流体连通的阀入口以及与所述离合器组件中的一个处于相应流体连通的阀出口，所述控制阀的每一个具有关闭位置和打开位置，在所述关闭位置中来自所述泵组件的所述加压流体被阻止流经所述阀，在所述打开位置中来自所述泵组件的加压流体流经所述阀以选择性地且单独地将所述第一和第二转矩转移至所述第一和第二行走轮的每一个。

6.根据权利要求4所述的电驱动单元，其中，所述电机同轴地与所述第一和第二离合器组件对准。

7.一种电驱动单元，其包括：用来产生旋转转矩的电机；响应于所述旋转转矩的第一轴；响应于所述旋转转矩的第二轴；与所述电机处于旋转连通的离合器壳体；第一离合器组件，其带有旋转地固定于所述离合器壳体的第一组离合器盘；第二离合器组件，其带有旋转地固定于所述离合器壳体的第二组离合器盘；第一组离合器板，其在所述第一离合器组件中旋转地固定至所述第一轴并且与所述第一组离合器盘嵌插；第二组离合器板，其在所述第二离合器组件中旋转地固定至所述第二轴并且与所述第二组离合器盘嵌插；齿轮组，其能够接合在所述电机与所述第一和第二离合器组件中每一个之间，所述齿轮组在所述电机与所述第一和第二离合器组件中每一个之间实现低挡、高挡和空挡操作状态。

8.根据权利要求7所述的电驱动单元，还包括：用来提供加压流体源的泵组件，所述泵组件具有泵出口；和一对控制阀，每个控制阀包括与所述泵出口处于流体连通的阀入口以及与所述离合器组件中的一个处于相应流体连通的阀出口，所述控制阀的每一个具有关闭位置和打开位置，在所述关闭位置中来自所述泵组件的所述加压流体被阻止流经所述阀，在所述打开位置中来自所述泵组件的所述加压流体能够流经所述阀以便选择性地且单独地将所述电机所产生的旋转转矩经由所述离合器组件转移至所述轴的每一个。

9.根据权利要求8所述的电驱动单元，其还包括至少一对传感器，所述传感器中的一个设置在所述控制阀中的一个与所述离合器组件中的一个之间，并且所述传感器中的另一个设置在所述控制阀中的另一个与所述离合器组件中的另一个之间，所述传感器各自产生表示液压流体压力、温度、粘度或流率中的至少一个的信号。

10.根据权利要求9所述的电驱动单元，其还包括控制器，其中，所述控制器响应于所述传感器所产生的所述信号中的预定变化而对所述控制阀进行调制、以选择性将所述电机所产生的旋转转矩转移至所述轴的每一个。

11.一种用于动力总成系统中的电驱动单元，其包括：第一和第二动力传动系；和主推进系统，其将旋转转矩仅转移至所述第一动力传动系；所述第二动力传动系包括第一和第二行走轮，所述电驱动单元包括：产生旋转转矩的电机；与所述电机处于旋转连通的离合器壳体；旋转地固定于所述第一行走轮的第一轴；旋转地固定于所述第二行走轮的第二轴；第一离合器组件，其将所述离合器壳体选择性地联接于所述第一轴，使得所述旋转转矩能够经由所述第一离合器组件而被选择性地且单独地调制至所述第一行走轮；以及第二离合器组件，其将所述离合器壳体选择性地联接于所述第二轴，使得所述旋转转矩能够经由所述第二离合器组件而被选择性地且单独地调制至所述第二行走轮。

12.根据权利要求11所述的电驱动单元，其还包括齿轮组，所述齿轮组呈转矩转移关系设置于所述电机与所述离合器壳体之间，从而实现所述电机与所述离合器壳体之间的旋转速度的变化。

13.根据权利要求12所述的电驱动单元，其中，所述旋转速度的变化包括高挡、低挡和空挡状态，在所述低挡中所述旋转速度的变化大于在所述高挡中，在所述空挡状态中所述电机与所述离合器壳体分离。

14.根据权利要求12所述的电驱动单元，其中，所述齿轮组包括至少一个行星齿轮减速器。

15.根据权利要求11所述的电驱动单元，其中，所述电机包括与所述第一或第二轴中的至少一个轴向对准的中空输出轴。

16.根据权利要求15所述的电驱动单元，其还包括：中空中间轴，其能够操作地支撑于所述中空输出轴内、并呈转矩转移关系设置在所述电机与所述离合器壳体之间。

17.根据权利要求16所述的电驱动单元，其中，所述第一或第二轴中的一个能够操作地支撑于所述中空中间轴内。

18.根据权利要求11所述的电驱动单元，其中，所述第一和第二轴的每一个至少部分地延伸到所述离合器壳体中。

19.根据权利要求11所述的电驱动单元，其还包括：固定成随所述电机旋转的第一齿轮；与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；齿轮组，其呈转矩转移关系设置在所述电机与所述离合器壳体之间，并且所述齿轮组由所述第二齿轮驱动。