CN107284211A - 一种纯电动重卡驱动总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纯电动重卡驱动总成，其使得纯电动驱动技术往大功率、大扭矩方向发展，让纯电动驱动在重型卡车、牵引车、矿车等车辆上的使用成为可能，为新能源汽车的发展提供新的领域。其包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴深入飞轮壳内部，所述输出轴连接飞轮的输入轴端，所述飞轮的外环面设置有离合器压盘从动盘总成，所述离合器压盘从动盘总成的输出轴连接变速箱的输入端，所述变速箱上设置有AMT选换挡机构，所述变速箱的输出端外接有输出法兰，所述输出法兰用于连接重卡的轮毂输入结构或轮子转动输入结构。

Description

一种纯电动重卡驱动总成

技术领域

本发明涉及电动汽车的技术领域，具体为一种纯电动重卡驱动总成。

背景技术

现有的重卡，由于承载较重、质量较大，使得没有纯电动可以驱动重卡进行顺畅稳定运行，进而使得纯电动技术无法单独应用于重卡领域。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种纯电动重卡驱动总成，其使得纯电动驱动技术往大功率、大扭矩方向发展，让纯电动驱动在重型卡车、牵引车、矿车等车辆上的使用成为可能，为新能源汽车的发展提供新的领域。

一种纯电动重卡驱动总成，其特征在于：其包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴深入飞轮壳内部，所述输出轴连接飞轮的输入轴端，所述飞轮的外环面设置有离合器压盘从动盘总成，所述离合器压盘从动盘总成的输出轴连接变速箱的输入端，所述变速箱上设置有AMT选换挡机构，所述变速箱的输出端外接有输出法兰，所述输出法兰用于连接重卡的轮毂输入结构或轮子转动输入结构。

其进一步特征在于：

所述输入轴端对应于所述飞轮壳的中心定位孔的位置套装有第一定位轴承，所述第一定位轴承内侧固装有第一定位卡环，所述第一定位卡环固装于所述飞轮壳的中心定位孔的内侧壁，确保输入轴端不会轴向移动；

所述离合器压盘从动盘总成的定位端具体为中心定位轴，所述中心定位 轴的外环面套装有第二定位轴承，所述第二定位轴承内侧固装有第二定位卡环，所述第二定位卡环固装于所述飞轮的中心定位孔内，确保压盘从动盘总成的定位端不会轴向移动；

所述飞轮壳的朝向驱动电机的端面固装于所述驱动电机的对应外壳；

所述AMT选换挡机构工作时TCU控制器采集变速箱的输入轴转速信号，将输入轴信号传递给选换挡执行机构的电机控制端，选挡电机动作，进入指定的档位后，换挡电机动作，推动变速箱C型块，使变速箱挂入相应的档位，实现AMT自动变速箱功能。

采用上述技术方案后，在驱动电机的输出端增加了一套飞轮-离合器压盘从动盘装置，类似于传统发动机输出结构，比纯电动直驱具有更好的整车适应性和动力缓冲性能，使得车辆行驶动态性能良好，且无动力中断，驾驶性更好，且将AMT自动变速箱技术应用于重卡，使得纯电动驱动技术得以往大功率、大扭矩方向发展，让纯电动驱动在重型卡车、牵引车、矿车等车辆上的使用成为可能，为新能源汽车的发展提供新的可能。。

附图说明

图1为本发明的主视图结构示意图；

图2为本发明的AMT选换挡机构的具体实施例一的主视图结构示意图；

图3为图2的A-A剖结构示意图；

图中序号所对应的名称如下：

选档电机1、选档减速机2、主轴3、拨头4、换档电机5、丝杠6、螺母7、拨叉8、选档位置传感器9、换档位置传感器10、壳体11、轴承12、输出平动轴13、选档拨片14、环形凹槽15、柱状突起16、分叉部17、套接部18、 驱动电机20、输出轴21、飞轮壳22、飞轮23、输入轴端24、离合器压盘从动盘总成25、输出轴26、变速箱27、AMT选换挡机构28、输出法兰29、第一定位轴承30、第一定位卡环31、中心定位轴32、第二定位轴承33、第二定位卡环34。

具体实施方式

一种纯电动重卡驱动总成，见图1：其包括驱动电机20，驱动电机20的输出轴21深入飞轮壳22内部，输出轴21连接飞轮23的输入轴端24，飞轮23的外环面设置有离合器压盘从动盘总成25，离合器压盘从动盘总成25的输出轴26连接变速箱27的输入端，变速箱27上设置有AMT选换挡机构28，变速箱27的输出端外接有输出法兰29，输出法兰29用于连接重卡的轮毂输入结构或轮子转动输入结构(图中未画出，属于成熟结构)。

输入轴端24对应于飞轮壳22的中心定位孔的位置套装有第一定位轴承30，第一定位轴承30内侧固装有第一定位卡环31，第一定位卡环31固装于飞轮壳22的中心定位孔的内侧壁，确保输入轴端24不会轴向移动；

离合器压盘从动盘总成25的定位端具体为中心定位轴32，中心定位轴32的外环面套装有第二定位轴承33，第二定位轴承33内侧固装有第二定位卡环34，第二定位卡环34固装于飞轮23的中心定位孔内，确保离合器压盘从动盘总成25的定位端不会轴向移动；

飞轮壳22的朝向驱动电机20的端面固装于驱动电机20的对应外壳。

具体的AMT选换挡机构，见图2、图3，其包括选档电机1、与选档电机1相连并进行减速的选档减速机2、主轴3、套装在主轴3上的拨头4、换档电机5、与换档电机5的输出相连的丝杠6、套设在丝杠6上的螺母7、套装 在主轴3上并与螺母7传动配合的拨叉8、设置在选档减速机2上的选档位置传感器9、与主轴3相连接的换档位置传感器10、位于选档减速机2和换档电机5之间并包覆主轴3的壳体11、以及与选档位置传感器9、换档位置传感器10、选档电机1、换档电机5均电气相连的电控单元(图中未标出)。其中选档电机1由螺栓紧固在选档减速机2上，而选档减速机2和换档电机5分别由螺栓紧固在壳体11上，主轴3通过位于两端的轴承12固定连接在壳体11上，并与丝杠6相互垂直。

选档减速机2具有与主轴3平行的输出平动轴13、以及设置在输出平动轴13末端并与拨头4卡接配合的选档拨片14。拨头4设置有与选档拨片14配合的环形凹槽15。螺母7两侧均有一个柱状突起16。拨叉8具有分叉部17、和套装在主轴3的套接部18。分叉部17具有相对而设的一对分叉件，而柱状突起16分别卡装在相应的分叉件上，且螺母7位于分叉件之间。由图1可以看出，换档电机5直接驱动丝杠6，通过丝杠螺母配合将换档电机5的转矩转化为螺母7的轴向推力；同时螺母7上设的两个柱状突起16卡装在拨叉8的分叉部17上，即确保螺母7不发生旋转，只产生轴向移动，又确保螺母7的轴向推力传递给拨叉8。拨头4与主轴3既可以实现扭矩的传递，又可以实现相对平动；拨叉8套装在主轴3上，并可以使螺母7的推力在主轴3上产生扭矩。同时输出平动轴13上设的选档拨片14卡装入拨头4上所设的环形凹槽15内，实现输出平动轴13与拨头4无间隙联动。其中拨头4与拨叉8在工作中两者不接触，拨头4套装在主轴3上，通过选档减速机2可以在主轴3上滑动，进行选档，但同主轴3之间不能相对转动；拨叉8也套装在主轴3上，通过丝杠螺母驱动，使得主轴3转动，进而使得拨叉8转动，实现换档 动作，同时拨叉8与主轴3之间也不能相对转动。

选档位置传感器9和换档位置传感器10均采用角位移传感器。选档位置传感器9通过对选档减速机2的位置检测，实现对拨头4轴向位置的准确反馈；而换档位置传感器10通过对主轴3的转动位置的检测，实现对拨头4角向位置的准确反馈。由于换档过程分为选档和换档：选档时，拨头4首先回到竖直位置，即驱动变速箱驱动块回到空档位置；此时通过选档电机1及选档减速机2驱动拨头4在主轴3上滑动实现对变速箱不同档位驱动块的选择，达到目标驱动块位置之后，选档动作完成；换档时主要是通过拨叉8驱动主轴3转动，进而使拨头4转动驱动变速箱驱动块，实现换档；当需要更换档位时，先通过换档电机5使拨头4运行至竖直位置，就驱动变速箱驱动块回到空档；之后根据选档位置传感器9位置判断是否需要进行选档，如需进行，则通过选档电机1及选档减速机2驱动拨头4在主轴3上滑动到达目标驱动块位置；之后再通过换档电机5使拨头4驱动变速箱驱动块进入目标档位。其中拨头4只能在主轴3上滑动，不能相对主轴3转动；拨叉8套装在主轴3上，不能与主轴3相对转动，所以可以驱动主轴3转动，通过主轴3驱动拨头4转动，驱动变速箱驱动块，实现进档。选档只能在变速箱驱动块回到空档才可以进行，即拨头4竖直朝下时。

其工作原理如下：当接到电控单元的换档指令后，首先通过换档电机5驱动拨头4回到竖直位置(即变速箱空档位置)，之后根据选档位置传感器9位置判断是否需要进行选档，如需要进行选档；电控单元首先控制选档电机1，驱动选档减速机2，进而驱动输出平动轴13产生轴向平动，由于输出平动轴13上设的选档拨片14卡装入拨头4上所设的环形凹槽15内，输出平动轴13 与拨头4无间隙联动，故可实现拨头4在主轴3上平动；再通过选档位置传感器9的位置指示，到达目标选档位置，实现选档。然后，电控单元控制换档电机5，驱动丝杠6和螺母7，而由于螺母7上设有卡装在分叉部17上的两个柱状突起16，所以螺母7无法旋转，只能形成轴向推力，并通过柱状突起16将轴向推力传递给拨叉8，并在主轴3上形成扭矩；进而驱动拨头4旋转，再通过换档位置传感器10的位置指示，到达目标档位位置，实现换档。如果无需选档，则电控单元直接控制换档电机5，通过换档位置传感器10的位置指示，到达目标档位位置，实现换档。

一般变速箱有3到4个选档位，每个选档位分布1～2个档，即拨头4置于竖直状态下，对应变速箱的空档位置，通过拨头4在主轴3上的滑动同时根据角位移传感器的位置，来确定选档位；之后根据电控单元驱动换档电机5带动丝杠螺母，进而驱动拨叉8和主轴3转动，带动拨头4转动，实现换档动作；假设从1档到2档的换档过程：当需要变换档位时，电控单元首先驱动换档电机5，驱动拨叉8带动主轴3及拨头4转动，根据换档位置传感器10的位置反馈，驱动变速箱一档驱动块运行至变速箱空档位置，之后根据选档位置传感器位置9的反馈，如需进行选档，则电控单元会驱动选档电机1，通过选档减速机2，通过选档位置传感器9的位置反馈，带动拨头4抵达变速箱二档驱动块的目标位置，完成选档动作；电控单元继续驱动换档电机5，通过换档位置传感器10的位置反馈，通过拨头4驱动变速箱2档驱动块行进至2档位置，完成整个换档动作。

AMT选换挡机构工作时TCU控制器采集变速箱的输入轴转速信号，将输入轴信号传递给选换挡执行机构的电机控制端，选挡电机动作，进入指定的档。

Claims (5)

1.一种纯电动重卡驱动总成，其特征在于：其包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴深入飞轮壳内部，所述输出轴连接飞轮的输入轴端，所述飞轮的外环面设置有离合器压盘从动盘总成，所述离合器压盘从动盘总成的输出轴连接变速箱的输入端，所述变速箱上设置有AMT选换挡机构，所述变速箱的输出端外接有输出法兰，所述输出法兰用于连接重卡的轮毂输入结构或轮子转动输入结构。

2.如权利要求1所述的一种纯电动重卡驱动总成，其特征在于：所述输入轴端对应于所述飞轮壳的中心定位孔的位置套装有第一定位轴承，所述第一定位轴承内侧固装有第一定位卡环，所述第一定位卡环固装于所述飞轮壳的中心定位孔的内侧壁。

3.如权利要求2所述的一种纯电动重卡驱动总成，其特征在于：所述离合器压盘从动盘总成的定位端具体为中心定位轴，所述中心定位轴的外环面套装有第二定位轴承，所述第二定位轴承内侧固装有第二定位卡环，所述第二定位卡环固装于所述飞轮的中心定位孔内。

4.如权利要求1所述的一种纯电动重卡驱动总成，其特征在于：所述飞轮壳的朝向驱动电机的端面固装于所述驱动电机的对应外壳。

5.如权利要求1所述的一种纯电动重卡驱动总成，其特征在于：所述AMT选换挡机构工作时TCU控制器采集变速箱的输入轴转速信号，将输入轴信号传递给选换挡执行机构的电机控制端，选挡电机动作，进入指定的档位后，换挡电机动作，推动变速箱C型块，使变速箱挂入相应的档位，实现AMT自动变速箱功能。