CN113280087A - 电驱动桥齿轮系以及制造所述齿轮系的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于车辆的电驱动桥的方法和系统。在一个示例中，电驱动桥系统中的齿轮系包括输入轴以及中间轴，输入轴构造成旋转地联接至电动马达‑发电机并且包括第一齿轮，中间轴包括第二齿轮以及第三齿轮和第四齿轮，第二齿轮旋转地联接至第一齿轮，第三齿轮和第四齿轮各自构造成旋转地联接至输出轴上的分开的齿轮。在该示例中，第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮具有不同的尺寸，第三齿轮包括具有至少一个外表面的轴向延伸部，并且第二齿轮的内表面周向地围绕该轴向延伸部的外表面的至少一部分。

Description

电驱动桥齿轮系以及制造所述齿轮系的方法

技术领域

本公开涉及车辆中的电驱动桥齿轮系和制造该齿轮系的方法。

背景技术

电动车桥已被纳入电动汽车以及混合动力汽车，以提供或者增强车辆推进力。电动车桥已经包括为电动马达与驱动轮之间的扭矩传递提供目标传动比的变速箱。然而，发明人已经认识到，先前的电驱动桥在涉及变速箱封装和制造方面存在缺陷。例如，用于实现相对精确的齿轮磨削的制造技术先前就已经阻碍了将齿轮紧凑地封装到变速箱轴上。因此，在某些先前的变速箱设计中，齿轮精度可能与以有空间效率的方式封装齿轮相冲突。

发明内容

为了克服上述一些挑战的至少一些，提供了一种齿轮系。在一个示例中，该齿轮系包括构造成旋转地联接至电动马达-发电机的输入轴。该齿轮系包括第一齿轮和中间轴，中间轴具有与第一齿轮旋转联接的第二齿轮。第三齿轮和第四齿轮也定位在中间轴上，第三齿轮和第四齿轮各自构造成旋转地联接至输出轴上的分开的齿轮。此外，第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮具有不同的尺寸。第三齿轮包括具有外表面的轴向延伸部。第二齿轮的内表面周向地围绕轴向延伸部的外表面的至少一部分。如果需要的话，该中间轴齿轮布置允许在紧凑布置中以相对较高的精度构造齿轮。因此，齿轮系中的噪声、振动和不平顺性(NVH)可以降低，并且齿轮系的空间效率可以提高。

在另一示例中，齿轮系可以包括轴向地处在第五齿轮与第六齿轮之间、联接至输出轴的驻车齿轮。第五齿轮旋转地联接至第四齿轮，第六齿轮旋转地联接至第三齿轮。以这种方式，驻车齿轮可以紧凑地布置在该齿轮系中，进一步提高齿轮系的空间效率。

在另一示例中，提供了一种用于在电驱动桥系统中制造齿轮系的方法。该方法包括在齿轮系中的中间轴的外表面上形成第一齿轮、将第二齿轮压配到中间轴上，以及将第三齿轮安装到第二齿轮的轴向部段上。在该示例中，第三齿轮大于第一齿轮和第二齿轮。通过以这种方式制造齿轮系，可以形成具有相对高精度的齿轮。因此，如果需要的话，该齿轮系可以以相对较高的速度并且在减少的NVH量的情况下来运行。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1是包括电驱动桥系统的车辆的示意图。

图2示出了带有具有多个可选择的齿轮组的齿轮系的电驱动桥系统的示例的立体图。

图3示出了图2中描绘的电驱动桥系统的俯视图。

图4示出了图2中描绘的电驱动桥系统的侧视图。

图5示出了图2中描绘的电驱动桥系统中的电动马达-发电机和输入轴的截面图。

图6示出了图2中描绘的电驱动桥系统的齿轮系中的中间轴的截面图。

图7示出了图2中描绘的电驱动桥系统的齿轮系中的输出轴、齿轮组件和差速器的截面图。

图8示出了图2中描绘的电驱动桥系统的齿轮系中的输出轴、齿轮组件和差速器的更详细的视图。

图9示出了图2中描绘的电驱动桥系统的齿轮系中的离合器组件的更详细的视图。

图10示出了电驱动桥系统的中间轴，包括联接至中间轴的齿轮。

图11示出了图10的中间轴的截面图。

图12示出了图10的中间轴的第一制造步骤，示出轴上的第四齿轮的制造。

图13示出了图10的中间轴的第二制造步骤，示出轴上的第三齿轮的安装。

图14示出了图10的中间轴的第三制造步骤，示出轴上的第二齿轮的安装。

图15示出了图10的中间轴的第四制造步骤，示出将第二齿轮固定至轴。

图16示出了用于制造中间轴的方法。

图17至19示出了用于图2中描绘的电驱动桥系统的不同运行模态的动力路径。

图2至15和图17至19大致按比例绘制。然而，在其它实施例中，可以使用部件的其它相对尺寸。

具体实施方式

本文描述了一种具有齿轮系的电驱动桥系统。该齿轮系的区别特征使该齿轮系相对于以前的电动车桥实现紧凑的设计。该齿轮系的一个这样的特征包括：在传动系的中间轴上的两个较小齿轮之间布置较大齿轮。较大齿轮从电动马达接收扭矩。较大齿轮联接至在较大齿轮与中间轴之间延伸的较小齿轮之一的套筒。以这种方式将齿轮布置在中间轴上能够使齿轮以相对高的精度来切削和磨削(grind)，同时实现紧凑的布置。此外，在一个示例中，中间轴上的较小齿轮可以旋转地联接至输出轴上的成对齿轮。在此示例中，驻车齿轮、分度轴(indexing shaft)和换挡套环组件可以沿轴向定位在输出轴上的成对齿轮之间。以这种方式，齿轮系的紧凑性进一步提高。

图1示意性地示出了具有设计成带有多个传动比的电驱动桥系统的车辆。图2至4示出了电驱动桥系统的示例的不同视图。图5示出了包括在图4中所示的电驱动桥系统中的电动马达-发电机的截面图。图6示出了包括在图4中所示的电驱动桥系统中的齿轮系中的输入轴和中间轴的截面图。图7示出了图4中所示的电驱动桥系统中的齿轮系中的中间轴和输出轴的截面图。图8示出了包括在图4中所示的电驱动桥系统中的齿轮系中的输出轴的截面图。图9示出了在图4中所示的电驱动桥系统中的离合器组件的详细视图。图10至15按序地描绘了用于制造中间轴的过程。用于中间轴组件的制造方法在图16中示出。图17至19示出了在系统操作的不同模式期间出现的示范性齿轮系动力路径。本文所表达的示范性并不给出任何种类的优先指示，而是表示系统的潜在方面。

图1示出了具有电驱动桥系统102的车辆100的示意图，该电驱动桥系统带有齿轮系104和电动马达-发电机106。图1的示意图提供了车辆、齿轮系和对应部件的高级拓扑结构。然而，应当理解，车辆、齿轮系和对应部件具有比图1中所示(captured)的更大的结构复杂性。齿轮系104的各个面的结构细节通过示例在本文中根据图2至15和17至19更详细地示出。

电动马达-发电机106电联接至能量储存装置108(例如，电池、电容器等)。箭头109表示在系统操作的不同模式期间可能发生的、电动马达-发电机106与能量储存装置108之间的能量传递。电动马达-发电机106可以包括用于产生旋转输出(例如，前向和反向的驱动旋转输出)和/或电能的常规部件，该电能用于对能量储存装置108充电，常规部件诸如是与定子电磁交互以提供前述能量传递功能的转子。电动马达-发电机106被示出为包括转子轴180，该转子轴具有联接至其的第一轴承181和第二轴承182。第一轴承181可以是固定轴承，并且第二轴承182可以是浮动轴承。尽管第二轴承182被示出为定位在电动马达-发电机内，但是应当理解，在一些实施例中，轴承182可以联接至输入轴以有利于其旋转。已经考虑了根据电动马达-发电机的其它轴承布置，诸如具有替代数量和/或类型的轴承的布置。

在不同的实施例中，车辆可以采取多种形式。例如，车辆100可以是混合动力车辆，其中电动马达-发电机106和内燃发动机(未示出)两者都用于动力发电。例如，在混合动力车辆构造的一个用例中，在特定条件下，内燃发动机可以有助于对能量储存装置108再充电。在混合动力车辆构造的另一个用例中，内燃发动机可以构造成对差速器110或齿轮系104中的其它适当位置提供旋转能量。在混合动力车辆构造的又一个用例中，发动机可以对另一驱动桥(未显示)提供旋转输入。此外，在其它示例中，车辆可以是其中省去内燃发动机的纯电动车辆(BEV)。

电动马达-发电机106的转子轴180联接至输入轴112。例如，转子轴180可以与输入轴112的一端过渡配合、滑动配合、机械附接、花键啮合、它们的组合等。第一齿轮114定位或形成在输入轴112上。轴承183被示出为联接至输入轴112。在一个示例中，轴承183可以是固定轴承。然而，在其它示例中，轴承183可以是另一合适类型的轴承，或者在某些情况下可以从系统省去。

第二齿轮116旋转地联接至第一齿轮114并且驻留在中间轴118上。如本文所述，齿轮或者其它部件之间的旋转联接可以包括齿轮之间的交接部(interface)，其中齿轮的齿啮合以有利于它们之间的旋转能量传递。因此，部件的旋转联接允许对应部件之间的旋转能量传递。相反地，解除旋转联接可以包括当旋转能量在两个部件之间被实质性地阻止传递时两个部件之间的状态。

第三齿轮120和第四齿轮122附加地包括在中间轴118上，但也可设想其它齿轮布置。轴承184(例如，圆锥滚子轴承)联接至中间轴118的任一轴向端，以支承该轴并且有利于其旋转。与其它类型的轴承(诸如滚珠轴承)相比，圆锥滚子轴承可以减小桥封装(axlepackage)宽度。然而，已经设想了其它合适的中间轴轴承类型和/或布置。中间轴上的轴承布置以及本文所述的其它轴承布置可以基于预期的轴载荷(例如，径向载荷和推力载荷)、齿轮尺寸、轴尺寸等来选择。

现继续对齿轮系的说明，第四齿轮122旋转地联接至第五齿轮124，并且第三齿轮120旋转地联接至第六齿轮126。在图示实施例中，第一齿轮114、第二齿轮116、第三齿轮120、第四齿轮122、第五齿轮124和第六齿轮126被包括在齿轮组件130中。然而，在其它实施例中，该齿轮组件可以包括变化数量的齿轮和/或具有不同的布局。该组件中的齿轮数量和组件布局可以基于例如与期望的变挡范围和封装相关联的最终用途设计目标来选择。

第一齿轮114、第二齿轮116、第四齿轮122和第五齿轮124可以被包括在第一齿轮组127中。此外，第一齿轮114、第二齿轮116、第三齿轮120和第六齿轮126可以被包括在第二齿轮组129中。在一个示例中，第一齿轮组127可以具有比第二齿轮组129更高的传动比。然而，在其它示例中，可以使用不同齿轮组中的其它齿轮布置。系统102中的离合器组件允许第一齿轮组127或者第二齿轮组129安置成处在工作状态。更详细地，离合器组件允许借助于齿轮组件130、行星齿轮组件138和差速器110来调节被递送至在驱动表面133上的驱动轮128的传动比。例如，在某些条件下(例如牵引、低速车辆运行等)，离合器组件可以操作以接合第一齿轮组127，并在其它条件下(例如，高速车辆运行)接合第二齿轮组129。因此，该系统可以基于车辆运行条件、驾驶员输入等在不同的齿轮组之间转换。以这种方式，齿轮系具有不同的可选择传动比，允许齿轮系根据需要适应不同的驱动条件。应当理解，在某些情况下，还可利用传动比的可调节性来提高电动马达的效率。

系统102可以具体地包括第一离合器组件132和第二离合器组件134。第一离合器组件132构造成将第五齿轮124从输出轴136旋转地联接和解除联接。同样，第二离合器组件134用于将第六齿轮126与输出轴136旋转地联接和解除联接。第一离合器组件132可以包括单向离合器185(例如，楔块(sprag)离合器)和锁定离合器186，它们以紧凑的布置协同工作以实现联接/解除联接功能。然而，已经考虑其它离合器设计，诸如摩擦离合器(例如，湿式摩擦离合器)、液压离合器、电磁离合器等。单向离合器和锁定离合器的结构和功能在本文中更详细地描述。在一个实施例中，第二离合器组件134可以是提供平滑接合/分离的湿式摩擦离合器。然而，在其它示例中，第二离合器组件134可以包括附加或替代类型的适合离合器(例如，液压、电磁等)。

在图示实施例中，输出轴136旋转地联接至行星齿轮组件138。行星齿轮组件138可以包括环形件187(也称为齿圈)、在其上安装有行星齿轮189的行星架188，以及提供空间效率设计的太阳齿轮190，与非行星布置相比能够提供相对较高的传动比。然而，在某些实施例中，当例如空间效率封装不受青睐时，在系统中可以使用非行星齿轮布局。在所示的实施例中，太阳齿轮190旋转地联接至输出轴136，并且行星架188旋转地联接至差速器110(例如，差速器壳)。然而，在替代示例中，行星齿轮组件中的不同齿轮可以旋转地联接至输出轴和差速器。此外，在一个示例中，行星齿轮组件138的部件保持静止并允许旋转的部件可以是不可调节的。因此，在一个用例示例中，环形件187可以保持基本静止，并且在齿轮系操作期间，行星架188、行星齿轮189、太阳齿轮190和齿轮静止/旋转状态可以保持不变。在所示的实施例中，环形件187固定地联接至电动马达-发电机壳体，以提高系统空间效率。然而，在其它情况下，该环形件可以固定地联接至其它车辆结构。通过使用不可调节的行星齿轮组件，与带有具有旋转状态可调节性的齿轮的行星布置相比，可以简化齿轮系的操作。然而，在其它实施例中，在系统中可以使用可调节的行星布置。

各种轴承可以联接至输出轴136和行星齿轮组件138，以使联接至轴和组件的部件能够旋转，并且在某些情况下相对于径向载荷和/或推力载荷来支承这些部件。轴承191(例如，滚针滚子轴承)被示出为联接至输出轴136和第二离合器组件134。此外，轴承192(例如，圆锥滚子轴承)被示出为联接至第二离合器组件134。轴承193(例如，浮动轴承)也被示出为联接至第二离合器组件134和输出轴136。轴承194(例如，推力轴承)也可以轴向地定位在并且联接在第六齿轮126与第一离合器组件132之间。轴承196(例如，固定轴承)也可以联接至单向离合器185。此外，轴承197(例如，滚珠轴承)被示出为联接至行星齿轮组件138，并且轴承198(例如，滚珠轴承)被示出为联接至差速器壳142。然而，已经考虑了其它合适的轴承布置，诸如其中轴承的数量和/或构造变化的布置。

此外，图1描绘了直接旋转地联接至差速器110的行星齿轮组件138。将行星齿轮组件直接联接至差速器可增加系统紧凑性并且简化系统架构。然而，在其它示例中，可以在行星齿轮组件与差速器之间设置中间齿轮装置。继而，差速器110设计成旋转地驱动联接至驱动轮128的车桥140。车桥140被示出为包括联接至不同驱动轮128的第一轴部段141和第二轴部段143。此外，车桥140被示出为布置在输出轴136内(例如，与输出轴136同轴)，这允许实现更具空间效率的设计。然而，在其它示例中，可以使用偏置的车桥-输出轴布置。

在又一个示例中，车桥140可以是梁轴(beam axle)。梁轴，在本领域中也称为实心车桥或刚性车桥，可以是具有这样的机械部件的车桥，这些机械部件在结构上相互支承，并且在联接至车桥的驱动轮之间延伸。因此，在例如车辆在不平整的路面上行驶期间，当铰接时，联接至车桥的车轮可以一致地移动。例如，在一个实施例中，梁轴可以是在横向轴线上跨接驱动轮的、结构连续的车桥。在另一实施例中，梁轴可以包括接收来自差速器中的不同齿轮的旋转输入并且在结构上由差速器支承的同轴车桥部段。

差速器110可以包括容纳齿轮装置的壳142，齿轮装置诸如是小齿轮、侧齿轮等，以实现上述能量传递功能。为了详细说明，在一个示例中，差速器110可以是电子锁定差速器。在另一示例中，差速器110可以是电子限滑差速器或者扭矩矢量双离合器。在又一些示例中，可以使用开式差速器(open differential)。关于锁定差速器示例，当解锁时，该锁定差速器可以允许两个驱动轮以不同的速度旋转，并且反之，当锁定时，该锁定差速器可以迫使驱动轮以相同的速度旋转。以这种方式，在某些行驶条件下，齿轮系构造可以适于增加牵引力。在限滑差速器的情况下，该差速器允许联接至驱动轮128的轴144之间的速度的偏差被限制。因此，在某些道路条件下的牵引力(例如，低牵引力条件，诸如结冰条件、潮湿条件、泥泞条件等)可能由于车轮速度偏差限制而增加。此外，在扭矩矢量控制双离合器示例中，该差速器可以允许递送到驱动轮的扭矩被独立且更精确地调节，以在特定行驶条件下再次增加牵引力。因此，扭矩矢量控制双离合器可以提供更大的车轮转速/扭矩控制，但是在某些情况下可能比锁定差速器或者限滑差速器更复杂。

车辆100还可以包括具有控制器152的控制系统150。控制器152包括处理器154和存储器156。存储器156可以保持储存在其中的指令，当由处理器执行时，这些指令使控制器152执行在本文中描述的各种方法、控制技术等。处理器154可以包括微处理器单元和/或其它类型的电路。存储器156可以包括已知的数据储存介质，诸如随机存取存储器、只读存储器、保持活动存储器、其组合等。此外，还应当理解，存储器156可以包括非暂时存储器。

控制器152可以从联接车辆100以及电驱动桥系统102中的各个位置的传感器158接收各种信号。这些传感器可以包括电动马达-发电机速度传感器160、能量储存装置温度传感器162、能量储存装置充电状态传感器164、轮速传感器166、离合器位置传感器168等。控制器152还可以将控制信号发送到联接在车辆100和电驱动桥系统102中的不同位置处的各种致动器170。例如，控制器152可以将信号发送到电动马达-发电机106和能量储存装置108，以调节电动马达-发电机的转速和/或方向(例如，前向驱动旋转方向和反向驱动旋转方向)。控制器152还可以将信号发送到第一离合器组件132和第二离合器组件134，以调节齿轮系104中的工作传动比。例如，第一离合器组件132可以脱离，并且第二离合器组件134可以接合，以使第二齿轮组129处在工作状态(在电动马达-发电机106与输出轴136之间传递旋转能量)。车辆和齿轮系统中的其它可控部件根据命令信号和致动器调节以的类似方式起作用。例如，差速器110可以接收来自控制器152的命令信号。

车辆100还可以包括输入装置172(例如，诸如排挡杆、换挡杆等的挡位选择器、控制台仪表板、触摸界面、触摸面板、键盘、它们的组合等)。响应于驾驶员输入的输入装置172可以产生指示针对齿轮系的期望操作模式的模式请求。例如，在用例示例中，驾驶员可以将挡位选择器切换到一个挡位模式(例如，第一挡位模式或者第二挡位模式)以在控制器处产生挡位设定模式转换请求。作为响应，控制器命令齿轮系部件(例如，第一离合器组件132和第二离合器组件134)从第二挡位模式开始转换到第一挡位模式或者反之亦然，在第一挡位模式中，第一齿轮组127可操作，在第二挡位模式中，第二齿轮组129可操作。还考虑了其它模态(modality)转换，诸如响应于从输入装置172接收到的驱动器输入而从反向驱动模式到前向驱动模式或者反之亦然的模式转换。然而，在其它示例中，可以实现更自动化的齿轮系模式转换。例如，控制器可以例如基于车辆速度和/或载荷而将齿轮系自动地置于第一挡位模式或者第二挡位模式。控制器152还可以构造成将电驱动桥系统102转换到再生模式。在再生模式中，利用电动马达-发电机106从齿轮系提取能量并且将其传递到能量储存装置108。例如，电动马达-发电机106可以安置成发电机模式，其中借助于齿轮系从驱动轮传递至发电机的至少一部分旋转能量被转换成电能。已经考虑了各种不同的模式控制策略。本文根据图17至19更详细地讨论在不同系统模式期间展开的动力路径。

图2示出了电驱动桥系统200。应当理解，图2中所示的电驱动桥系统200用作图1中所示的电驱动桥系统102的示例。因此，在某些示例中，图1所示的电驱动桥系统102的功能和结构特征的至少一部分可以实施在图2所示的电驱动桥系统200中，或者反之亦然。

电驱动桥系统200还是包括电动马达-发电机202和齿轮系204。电动马达-发电机202具有电接口206，其在图2中被图示为汇流条。然而，在其它示例中，可以使用其它合适的电接口。电动马达-发电机202还包括壳体208。齿轮系204可以包括输入轴210、中间轴212和输出轴214。当系统在前向和反向的驱动模式下操作的同时，输入轴210接收来自电动马达-发电机202的旋转输入(前向或反向的驱动旋转)。齿轮系204中的不同齿轮联接至不同的轴，这根据图3更详细地展开。输入轴210、中间轴212和输出轴214的相应的旋转轴线216、218和220在图2和图3至15以及图17至19(当适用的时候)中提供以供参考。图2附加地示出了行星齿轮组件222，该行星齿轮组件旋转地联接至齿轮系204中的差速器224。通过齿轮系204的动力路径在本文中更详细地讨论。应当理解，将行星齿轮组件222安置靠近差速器224可允许较小的扭矩通过齿轮系204承载，如果需要的话，使传动系具有较少和/或更小的部件。

行星齿轮组件222可以在相对于非行星齿轮布置而言更紧凑的布置中实现目标传动比(例如，相对较高的传动比，诸如在一个用例中为大于20:1的传动比)。因此，如果需要的话，行星齿轮组件可以用比非行星齿轮组件更少的部件(例如，齿轮和轴)实现所需的传动比。此外，在行星齿轮组件表现出相对高的扭矩输出的实施例中，如果需要的话，行星齿轮组件可以由于行星齿轮之间的载荷共享(sharing)而获得更紧凑的封装。轴线系统250在适当时如图2以及图3至15和17至19所示，以供参考。在一个示例中，z轴可以是垂直轴线，x轴可以是横向轴线，和/或y轴可以是纵向轴线。然而，在其它示例中，轴线可以具有其它定向。

图3示出了带有电动马达-发电机202、输入轴210、中间轴212、输出轴214和齿轮系204的电驱动桥系统200。齿轮系204可以包括联接至输入轴210的第一齿轮300。如本文所述，描述用语“联接至”可以指示一个部件在结构上联接至另一部件或者与另一部件一起形成。例如，在一个示例中，第一齿轮300可以自输入轴210上的凸缘机械加工而成，或者分开制造并且随后机械地附接(例如，焊接、螺栓连接、压配等)至输入轴210。因此，在一个示例中，第一齿轮300可以与输入轴210的主体309一体地形成。

第二齿轮302联接至中间轴212。第三齿轮304和第四齿轮306也联接至中间轴212。此外，第五齿轮308和第六齿轮310联接至输出轴214。应当理解，在系统运行的不同模式期间，可以操作不同的齿轮组。为了详细说明，第一齿轮300、第二齿轮302、第四齿轮306和第五齿轮308可以被包括在第一齿轮组312中。另一方面，第一齿轮300、第二齿轮302、第三齿轮304和第六齿轮310可以被包括在第二齿轮组314中。在一些示例中，驻车齿轮311也可以被包括在齿轮系204中。然而，在其它示例中，这些齿轮组可以包括不同的齿轮组合。应当理解，第一齿轮组312和第二齿轮组314具有不同的传动比(例如，第一齿轮组可以具有比第二齿轮组高的传动比)。以这种方式，齿轮系可以包括多个传动比以增加齿轮系的适应性。此外，这些齿轮组共用一些共用齿轮(即，在所示实施例中的第一齿轮和第二齿轮)。将齿轮系中的第一传动比(即，第一齿轮和第二齿轮)固定可以允许齿轮的精度提高，如果需要的话，由此降低车桥系统中的噪声、振动和不平顺性(NVH)。然而，已经设想了其中齿轮组不包括重叠齿轮的实施例。本文中更详细地描述的离合器被包括在齿轮系204中，以使第一齿轮组312和第二齿轮组314能够与输出轴214联接/解除联接。以这种方式，可以操作地选择不同的齿轮组，以例如更适合于驱动环境和/或提高电动马达效率。因此，第一齿轮组312和第二齿轮组314可以在概念上包括在可选择的齿轮组件316中。图3中提供了表示图8的截面视图的剖切面A-A’。

行星齿轮组件222在图3中示出，其旋转地联接至输出轴214。图3另外示出了旋转地联接至行星齿轮组件222的、齿轮系204中的差速器224。然而，其它齿轮布局可以用在其它示例中，诸如非行星齿轮组件、带有定位在行星组件与差速器之间的齿轮的齿轮系等。应当理解，在一些实施例中，对应于行星齿轮组件222的传动比可以大于对应于第一齿轮组312或第二齿轮组314的传动比。行星齿轮组件222允许在紧凑布置中实现所需的传动比。例如，如果需要的话，行星齿轮组件222可以实现相对较高的传动比和空间效率。然而，在其它示例中，可以使用非行星齿轮布置。此外，行星齿轮组件222和差速器224被示出为定位在电动马达-发电机202的壳体208的横向侧322上。提供电动马达-发电机的横向轴线324以供参考。将输出轴214和中间轴212从输入轴210偏移允许行星齿轮组件222定位在电动马达-发电机的侧部322上。应当理解，如果需要的话，行星齿轮组件可以定位邻近电动机的横向侧322，这是由于行星齿轮组件能够集成到齿轮系中，而无需与其平行的配合齿轮。以这种方式，该行星齿轮组件可以安置在某些电动变速箱中保留未使用的空间中。因此，将行星齿轮组件定位在电动机的侧部允许提高车桥系统的紧凑性。结果，在车桥安装在车辆中清洁产生的封装约束可能不造成太大问题。然而，在其它示例中，行星齿轮组件222可以定位在其它适当位置。例如，行星齿轮组件可以联接至输出轴从电动马达-发电机延伸离开的部段。

图4示出了带有输入轴210、中间轴212和输出轴214的电驱动桥系统200的侧视图。图4示出了表示图5的截面图的剖切面B-B’，表示图6的截面图的剖切面C-C’，以及表示图7的截面图的剖切面D-D’。

图5示出了电驱动桥系统200中的电动马达-发电机202和输入轴210的截面图。输入轴210被示出为与转子轴500转换配合。然而，已经考虑了其它合适的联接技术，诸如压配、焊接、花键啮合等。转子轴500联接至转子501，该转子设计成与定子503电磁交互以产生前向驱动旋转输出、反向驱动旋转输出和/或在再生模式期间产生电能。

第一轴承502和第二轴承504被示出为联接至输入轴210，该输入轴在其上带有第一齿轮300。第二轴承504可以定位在第一齿轮300的轴向外侧上，以例如减小轴弯矩。然而，已经设想了其它轴承布置，诸如在第一齿轮300的内侧上带有两个轴承的轴承布置。如本文中所述，轴承是设计成用于使其附接至的部件能够旋转的部件，并且因此可以包括滚动元件(滚珠、圆柱滚子、锥形圆柱滚子等)、座圈(例如，内座圈和外座圈)等，以实现旋转功能。在一个具体示例中，第一轴承502可以是浮动轴承和/或可以经由滑动配合花键506联接至输入轴210。在另一特定示例中，第二轴承504可以是固定轴承。然而，在其它示例中，例如，在两个轴承都是固定轴承的布置中，可以使用其它合适的轴承构造。

转到图6，输入轴210和第一齿轮300被示出为旋转地附接至电驱动桥系统200的齿轮系204的中间轴212中的第二齿轮302。因此，在齿轮系运行期间，扭矩在第一齿轮300与第二齿轮302之间传递。图6中还描绘了附接至中间轴212的第三齿轮304和第四齿轮306。然而，在其它示例中，可以使用其它齿轮装置布置。轴承600被示出为定位在中间轴212的相对的轴向侧602上。轴承600具体地图示为锥形滚子轴承。然而，在其它示例中，其它类型的轴承和/或轴承布置可以用于中间轴。

图7示出了包括在电驱动桥系统200中的中间轴212和输出轴214的详细截面图。第六齿轮310被示出为联接至输出轴214。第五齿轮308布置在联接至输出轴214的轴承700上。行星齿轮组件222和差速器224也在图7中示出。差速器224在图7中被描绘为锥齿轮差速器。然而，在其它实施例中，可以使用行星齿轮、正齿轮或斜齿轮差速器。

参考图8，示出了输出轴214和电驱动桥系统200的齿轮系204中的对应部件的更详细的视图。具体地，再次描绘了第五齿轮308、第六齿轮310、行星齿轮组件222和差速器224。电驱动桥系统200包括离合器，这些离合器允许调节递送到行星齿轮组件222的齿轮系204中的传动比。具体地，第一离合器组件800构造成将第五齿轮308与输出轴214旋转地联接和解除联接，并且第二离合器组件802构造成将第六齿轮310与输出轴旋转地联接和解除联接。

图9示出了第一离合器组件800的详细视图，该第一离合器组件构造成将第五齿轮308与输出轴214旋转地联接/解除联接。为了详细说明，在所示示例中，第一离合器组件800包括锁定离合器900和单向离合器902。单向离合器902设计成当接收第一方向(反向驱动旋转方向)的旋转输入时或者当其经由输出轴超越(overrun，或称“超速”、“超限”)时围绕输出轴214自由旋转，并且构造成当接收第二方向(例如，前驱动旋转方向)时将扭矩传递到输出轴214。在一个示例中，单向离合器902可以是楔块离合器。然而，其它合适类型的单向离合器，诸如棘轮离合器，可以用在其它示例中。

锁定离合器900设计成将第五齿轮308与输出轴214旋转地联接和解除联接。为了详细说明，锁定离合器900可以是齿式离合器(dog clutch)，其中齿904处在轴向可调节的换挡套环906上，设计成当接合时与第五齿轮308中的齿908配合。相反，当齿式离合器脱离时，换挡套环906上的齿904可以与第五齿轮308上的齿908间隔开。换挡套环906可以通过分度轴910旋转地附接至输出轴214。此外，分度轴910可以经由压配、花键接口、其组合等附接至输出轴。然而，在替代实施例中，第一离合器组件800可以采取其它形式。例如，在替代示例中，第一离合器组件可以是摩擦离合器。

推力轴承912(例如，滚针滚子推力轴承)也被示出为定位在分度轴910和第五齿轮308之间的交接部，以能够使部件之间维持期望的间隔，同时允许部件之间的旋转。此外，推力轴承912可以经由弹簧914(例如，波形弹簧、螺旋弹簧、弹性体弹簧等)预加载。然而，其它合适的齿轮系布置可以用在其它示例中，诸如其中省去弹簧914和/或推力轴承912的齿轮系。轴承916(例如，固定轴承)也被示出为附接至与单向离合器902交接的第五齿轮308的延伸部918(例如，轴向延伸部)。然而，在其它示例中，轴承916可以从齿轮系中省去。轴承916被具体描绘为滚珠轴承。滚珠轴承可以用在系统中，这是由于成本和封装的缘故。然而，在其它实施例中，轴承916可以是球面滚子轴承、圆锥滚子轴承等。单向离合器902也被示出为定位在第五齿轮308的延伸部918与输出轴214的外表面919之间。

第二离合器组件802在图9中描绘为摩擦离合器(例如，湿式摩擦离合器)。在某些情况下，使用摩擦离合器能够使前向和反向方向上的载荷传递，能够使第二离合器组件松开锁定离合器。然而，在其它布置中，可以布置替代类型的离合器，诸如液压离合器、电磁离合器等。摩擦离合器包括摩擦板920，该摩擦板在离合器接合期间彼此啮合，以将旋转能量从第六齿轮310传递到输出轴214。同样，当摩擦离合器脱离时，摩擦板920摩擦地解除联接，并且从第六齿轮310到输出轴214的旋转能量传递被阻止。为了详细说明，第一组摩擦板921联接至第六齿轮310并且第二组摩擦板923联接至输出轴214，以使离合器中的联接/解除联接动作成为可能。

各种轴承可以使摩擦离合器能够旋转，并且为离合器提供轴向和径向支承。对应于摩擦离合器的轴承可以包括例如浮动轴承922、滚子轴承924(例如，滚针圆锥滚子轴承)、推力轴承926(例如，滚针滚子推力轴承)和滚子轴承928。然而，已经考虑到为摩擦离合器和摩擦离合器的输出轴提供所需大小的径向和轴向支承的其它合适的轴承布置。

第二离合器组件802中的摩擦离合器和锁定离合器900可以经由来自控制器(诸如图1所示的控制器152的命令)来调节，以引起每个离合器的接合或脱离。因此，齿轮系的传动比可以基于车辆运行条件、驾驶员输入等，根据需要来调节。

再次参考图8，其示出旋转地联接至输出轴214的行星齿轮组件222。图8还示出了行星齿轮组件222，其太阳齿轮810旋转地联接至输出轴214。太阳齿轮810旋转地联接至行星齿轮812，各行星齿轮驻留在行星架816上的行星销814上。继而，行星架816被示出为联接至差速器224。然而，已经设想了带有联接至输出轴214的其它部件(例如，行星架或环形件)和联接至差速器224的其它部件(例如，太阳齿轮或环形件)的行星布置。行星齿轮组件222还包括与行星齿轮812旋转地交互作用的环形件818。布置在行星销814与行星齿轮812之间的轴承820(例如滚针滚子轴承)可以允许行星齿轮旋转。推力轴承822(例如，滚针滚子推力轴承)也可以联接至太阳齿轮810以使其能够旋转并且向其提供轴向支承。

环形件818可以保持固定，以使行星齿轮组件222能够获得相对较高的传动比。因此，环形件818可以包括诸如花键828的结构特征，以使环形件的位置能够固定。然而，在其它示例中，可以使用其中替代部件保持固定并且替代部件允许旋转的行星齿轮布置。例如，在一个示例中，环形件可以允许自由旋转并且行星架可以保持静止，或者在其它示例中，太阳齿轮可以保持静止并且行星架和环形件可以允许旋转。在一个实施例中，在齿轮系运行期间，行星齿轮组件中的允许旋转的以及保持基本静止的部件可能不可调节。因此，在这样的实施例中，行星齿轮组件可以实现更大的空间效率。在其它实施例中，还考虑了其固定/旋转状态在齿轮系操作期间可以调节的行星部件。推力垫圈和/或衬套830也可以定位在行星齿轮812的相对的轴向侧上，以对行星齿轮提供间隔和支承功能。构造成锁定和解锁差速器224的离合器组件832也可以包括在齿轮系204中。在一个示例中，离合器组件832可以包括构造成在锁定构造和解锁构造中操作的齿式离合器834。在锁定构造中，齿式离合器834使侧齿轮836同步旋转。相反，在解锁构造中，齿式离合器834允许侧齿轮836具有转速变化。因此，齿轮836之一可以包括与齿式离合器834中的齿839配合/脱离的齿837。离合器组件832还可以包括电子致动器835(例如，电磁阀)，用于引起离合器组件832的接合和脱离。然而，在其它实施例中，可以使用气动或液压离合器致动。

图8还示出了与车桥838旋转联接的差速器224。具体地，侧齿轮836可以旋转地附接至车桥838车桥838被示出为包括可以联接至第一驱动轮的第一轴部段840和可以联接至第二驱动轮的第二轴部段842。然而，在其它示例中，连续轴可以延伸穿过差速器，或者轴可以分成附加的部段。车桥838可以是梁轴，如果需要的话，能够增加车桥的承载能力和耐久性。然而，在其它情况下，可以使用非刚性车桥设计。另外，车桥838定位在输出轴214的内部开口841内并且定位成与之同轴，以增加系统紧凑性。然而，在某些情况下，可以使用偏置的车桥-输出轴布局。轴承846也被示出为联接至差速器224的壳848。此外，轴承849被示出为联接至行星齿轮组件222(例如，行星架816)。然而，在其它实施例中，轴承849可以省去或者安置在另一适合的位置。

壳848旋转地联接至行星架816。继而，壳848旋转地联接至内部差速器齿轮。图8具体示出了实施为锁定型差速器(例如，电子锁定差速器)的差速器224。然而，如前所述，已经考虑了替代类型的差速器，诸如限滑差速器(例如，电子限滑差速器)、具有扭矩矢量控制双离合器的差速器、开式差速器等。在开式差速器的情况下，差速器可以与行星齿轮组件共用共同的壳，并且该壳的尺寸和外轮廓使差速器齿轮能够安装。此外，图8中描绘的差速器224包括经由锥齿轮轴862附接的锥齿轮860。此外，在所示的实施例中，锥齿轮860旋转地联接至侧齿轮836。然而，在其它示例中，可以使用行星齿轮、正齿轮和斜齿轮型差速器。

电驱动桥系统200的齿轮系204可以提供带有紧凑封装以减少电驱动桥系统200的覆盖面积(footprint)的组件。然而，将齿轮定位在紧凑布置中(例如，如图9所示，将驻车齿轮311定位在第二齿轮302下)可能带来制造上的挑战。例如，使用传统的制造实践来实现这种构造的精确齿轮磨削可能是具有挑战性的。此外，齿轮的磨削可以按从最小齿轮到最大齿轮的顺序进行，以规避(circumvent)切削到最大齿轮，否则可能使齿轮系204的制造进一步复杂化。

高精确和紧凑布置的齿轮可以通过下面根据图10至16所述的制造过程来实现。图2至9中的电驱动桥系统200也在图10至15中描绘并且具有类似的附图标记。

中间轴212在图10中示出，其联接至第二齿轮302、第三齿轮304和第四齿轮306。第二齿轮302定位在第三齿轮304与第四齿轮306之间，并且可以具有一定的外径1002，其大于第三齿轮304的外径1004或者第四齿轮306的外径1006。另外，第三齿轮304的外径1004可以大于第四齿轮306的外径1006。图10中提供了表示图11至15的截面图的剖切面E-E’。

图11的截面图示出第二齿轮302与第三齿轮304的轴向区段或延伸部1102接触。第二齿轮302的轴向延伸部1102沿着y轴延伸，跨越中间轴212的外表面1104，与中间轴212接触(例如，第三齿轮304的内表面1106与中间轴212的外表面1104共面接触)。在所示的实施例中，第三齿轮304的轴向延伸部1102的宽度1108类似于第二齿轮302的宽度1110，这些宽度沿y轴定义。因此，第三齿轮304的总宽度1112大于第二齿轮302的宽度1110。然而，在其它示例中，轴向延伸部1102的宽度1108可以大于或者等于第二齿轮302的宽度1110。

第三齿轮304在轴向延伸部1102处的末端边缘1114可以邻近于(例如，与之共面接触)第四齿轮306。第四齿轮306可以与中间轴212连续。换言之，第四齿轮306可以集成到中间轴212的外表面1104中，使得中间轴212和第四齿轮306形成单个单元(例如，整体结构)，而没有将第四齿轮306与中间轴212分开的任何缝或者接头。因此，第四齿轮306可以沿着x轴向外突出，离开中间轴212的旋转轴线218。然而，在其它实施例中，可以分开制造第四齿轮和中间轴，并且第四齿轮可以经由压配、焊接、花键啮合等联接至中间轴。

为了实现图10至11中所示的构造，中间轴的制造可以根据图12至15所述的来进行。图12至15中描述的步骤可以按序发生。现在转到图12，示出了用于制造齿轮系204的一部分的过程中的第一步骤。中间轴212可以是由刚性、耐热、耐用材料、诸如钢、铁、铝、钛、其组合等形成的整体且连续的结构。中间轴212可以经由机械加工、铸造、锻造、挤压成型、它们的组合等来构造。此外，在一个示例中，中间轴和第四齿轮可以共同地构造。例如，中间轴可以铸造或以其它方式构造，带有凸缘并且随后可以在凸缘中切削齿以形成第四齿轮。还应当理解，第四齿轮中的齿可以在切削之后磨削。

还描绘了沿着中间轴212轴向延伸的轴部段1206。轴部段1206包括外表面1104的一部分。轴部段1206可以具有一定的外径1208，其大于中间轴上第一轴承轴颈1210的外径1209和/或第二轴承轴颈1213的外径1211。在一些实施例中，第一轴承轴颈和第二轴承轴颈可以用作基准。具体地，在一个用例示范中，第一轴承轴颈1210可以用作主基准，并且第二轴承轴颈可以用作副基准。然而，在其它用例示例中，第一轴承轴颈1210可以用作副基准。应当理解，这些基准例如可以用于制造过程，诸如齿轮磨削、齿轮切削等。

轴部段1206包括第一部分1215和第二部分1217。轴部段1206的第一部分1215被示出为具有比第二部分1217更大的直径，然而已经设想了其它轴轮廓。第一部分1215成形为与第三齿轮304的从齿轮齿径向向内的部段配合，并且第二部分1217设计成与轴向延伸部1102的内表面配合，在图11中示出。此外，在一个实施例中，第一部分1215还可以包括这样的花键，其设计成与第三齿轮304的轴向延伸部1102中的花键配合，如图11所示。然而，也考虑了非花键齿轮表面。

齿1202可以在第四齿轮306的外表面1204处被切削并且被磨削成第四齿轮306的外表面1204。外表面1204具有比轴部段1206更大的外径。齿1202可以通过诸如拉削(broaching)、铣削、滚削、成形等工艺被切削成中间轴212。如前所述，第一轴承轴颈1210和/或第二轴承轴颈1213可以用作用于齿切削的基准。因此，可以实现较高的齿轮精度。在一个示例中，在切削齿1202之后，可以磨削齿1202。此外，在一些示例中，诸如剃齿、抛光、珩磨、磨削、它们的组合等的技术可以用于最终完成齿轮。齿1202的几何形状和位置可以基于第四齿轮306相对于轴承轴颈1210和1213的定位来确定。

图12还示意性地示出了包括存储器1252的制造机器(机床)1250，该存储器设计成保持可由处理器1254执行的指令。因此，机器1250可以构造成在制造过程期间保持、操纵(例如，轴向平移、旋转等)齿轮和中间轴。在某些示例中，机器还可以构造成切削和/或磨削齿轮。此外，机器可通过自动化、部分自动化或手动控制方案来执行制造过程。

在完成第四齿轮306的齿1202的成型之后，第三齿轮304可以被附加至中间轴212，如图13所示。第三齿轮304可以经由上述方法之一相对于中间轴212和第四齿轮306分开构造。在一些实例中，在第三齿轮304的制造期间，第三齿轮304的齿1302可以被切削成第三齿轮304的突出部段1305的外表面1304。在所示的示例中，第三齿轮304的突出部段1305邻近(例如，直接相邻)第三齿轮的轴向延伸部1102，并且具有比轴向延伸部1102更大的外径。然而，在另一个示例中，中间部段可以定位在齿与第三齿轮的轴向延伸部之间。在这样的示例中，中间部段的直径可以比轴向部段大，并且比第三齿轮齿的外表面小。

第三齿轮304可以压在第四齿轮306的轴部段1206上，使得第三齿轮304的末端边缘1114邻抵第四齿轮306的侧表面1303。然而，在其它示例中，在第三齿轮304的末端边缘1114与第四齿轮306的侧表面1303之间可能存在间隙。另外，第三齿轮304的内表面1106可以与轴部段1206的外表面1104共面接触。因此，在一个实施例中，可以在第三齿轮304的内表面1106与中间轴212的外表面1104之间形成压配交接部。因此，第三齿轮304的内径和轴部段处的中间轴212的外径可以尺寸设计成用于过盈配合。此外，在一些示例中，第三齿轮304的长度1306可以小于或者基本等于轴部段1206的长度。如果齿1302尚未切削成第三齿轮304的外表面1304，则一旦第三齿轮被压配到第四齿轮306的轴部段1206上，就可以切削第三齿轮304的齿1302。然而，在其它示例中，在将齿轮压配到中间轴上之前，可以切削第三齿轮中的齿。随后，可以磨削第三齿轮304的齿1302。第三齿轮中的齿的切削和磨削工艺两者都可以使用第一轴承轴颈1210和/或第二轴承轴颈1213作为基准来执行。

在安装期间，可以将第二齿轮302穿过第四齿轮306的外表面1204，如图13中通过箭头1308指示，并且使之与第三齿轮304的轴向延伸部1102配合。作为一个示例，第二齿轮302的内表面1310可以包括花键1312，该花键设计成与第三齿轮304的轴向延伸部1102中的花键1312啮合。因此，第二齿轮302和第三齿轮304可以经由花键接口(例如，过盈配合花键接口)联接。中间轴212如图14所示，其中第二齿轮302与第三齿轮304的轴向延伸部1102配合，并且轴向布置在第三齿轮304与第四齿轮306之间。具体地，第二齿轮302可以沿着第三齿轮304的轴向延伸部1102定位，直至第二齿轮的第一边缘1402邻抵第三齿轮304的唇部1404。然而，在其它示例中，第二齿轮302的第一边缘1402与第三齿轮304的唇部1404之间可能存在相对较小的间隙。

如图14所示，第二齿轮302的内表面1406可以在轴向延伸部1102处周向地围绕第三齿轮304。另外，第二齿轮302的内径1407可以大于第四齿轮306的外径1006，允许第二齿轮302容易地穿过第四齿轮306。在又一示例中，第三齿轮304的部段的内径1409可以大于轴部段1217的直径1411。

在第二齿轮302安装在第三齿轮304的轴向延伸部1102上之前或者安装之后，可以将第二齿轮302的齿1408切削成第二齿轮302的外表面1410。然而，齿1408的磨削可以在第二齿轮302被压配到第三齿轮304上之后执行。

第二齿轮302的位置可以通过安装卡环1420来维持。卡环1420可以具有一定内径和外径，其内径小于第三齿轮304轴向延伸部1102的外径1413，但其外径大于第二齿轮302的内径1409。当被安置在第三齿轮304的轴向延伸部1102中的沟槽1412中时，如图15所示，第二齿轮302的第二边缘1502可以邻近卡环1420。因此，卡环1420阻止第二齿轮302沿着y轴的轴向滑动。因此，卡环1420轴向地界定第二齿轮302。

在其它示例中，如果在将齿轮组装到中间轴212上之前将第二齿轮302焊接或加热并且压配到第三齿轮304上，则可以排除卡环1420的使用。然而，卡环1420可以是用于轴向保持第二齿轮302的较低成本选项。

中间轴212的构造允许电驱动桥系统的一部分被有效地封装并且有减小的覆盖面积。第二齿轮302定位在第三齿轮304与第四齿轮306之间，并且安装在第三齿轮304的轴向延伸部1102上。中间轴212上齿轮的布置允许图9中所示的分度轴910上的驻车齿轮311轴向地位于图9中所示的输出轴214上的第五齿轮308和第六齿轮310之间。该中间轴齿轮构造还允许将换挡套环906封装在分度轴910中，图9中示出。以这种方式，齿轮系可以实现具有空间效率的布局。通过如根据图12至15制造中间轴，中间轴的生产成本可以维持较低，同时提供高齿轮精度。

本文描绘的中间轴的布置是作为中间轴可以如何构造以提高电驱动桥系统的封装效率的非限制性示例来提供的。在其它示例中，第二齿轮的位置可以替代地与第三齿轮或第四齿轮对调，如果需要的话，无需将第二齿轮压配在第四齿轮顶部。然而，这样的修改可能需要将第五齿轮重新排列成靠近第六齿轮，继而可能增加分度轴和换挡套环的布置的复杂性以及图8和图9中所示的第二离合器组件802(例如，湿式摩擦离合器)的致动器。

用于制造中间轴的方法1600在图16中示出。该中间轴可以是图2至15中所示的电驱动桥系统200或者其它合适的电驱动桥系统中包括的中间轴。方法1600可以由一个或多个机器实现，诸如构造用于压配、齿切削、齿磨削等的机器。这些机器可以包括储存在存储器中的指令，这些指令可由处理器执行以实现不同的步骤。为了详细说明，该方法的步骤中的至少一些可以实现为自动化机器过程。然而，在其它实例中，步骤中的至少一些可以响应于用户输入来实施或者可以经由制造人员手动实施。

在1602，该方法包括在中间轴上形成第四齿轮。因此，在一个示例中，中间轴可以形成(例如，铸造、机械加工等)为带有凸缘。然后可以将齿轮齿切削到凸缘中，以形成第四齿轮。随后，可以磨削第四齿轮的齿。在这样的实施例中，第四齿轮和中间轴形成连续结构。此外，切削和/或磨削第四齿轮齿的步骤可以相对于中间轴的任一端处的轴承轴颈来执行，以提高齿轮精度。

在1604，该方法包括将第三齿轮压配到中间轴上。因此，第三齿轮的内表面可以与中间轴的外表面形成压配交接。在将第三齿轮联接至中间轴之前或之后，可以将齿切削到第三齿轮中。然后，在将第三齿轮压配到中间轴上之后，可以磨削齿。同样，可以相对于轴承轴颈来切削和/或磨削齿。

在1606，该方法包括将第二齿轮安装到中间轴上，套在第三齿轮上。因此，在一个示例中，可以将尺寸大于第三齿轮和第四齿轮的第二齿轮穿过第四齿轮并且压配在第三齿轮的轴向延伸部上。第二齿轮的内表面可以包括花键，允许第二齿轮与第三齿轮的轴向延伸部的花键啮合。此外，在一个示例中，在将第二齿轮安装在中间轴上之前，可以切削第四齿轮中的齿。然而，在其它示例中，第四齿轮齿可以在第二齿轮安装之后切削。在任一示例中，在将第四齿轮安装在中间轴上之后，可以磨削第四齿轮的齿。同样，第二齿轮齿可以相对于轴承轴颈来切削和/或磨削，第二齿轮可以通过安装到第三齿轮的轴向延伸部上的卡环来保持就位。替代地，第二齿轮可以焊接到第三齿轮上。接着，该方法结束。

本文描述的制造方法具有提供具有高精度齿轮的紧凑齿轮系布局的技术效果。因此，如果需要的话，该齿轮系可以定位在空间受约束的位置，可以增加齿轮系寿命，并且可以降低齿轮系中的NVH。

图17至19示出了运行在不同模式下的齿轮系204。因此，齿轮系204可以经由控制器，诸如图1中所示的控制器152，安置成不同的操作模式。这些模式可以包括第一挡位模式，其中图3中示出的第一齿轮组312在电动马达-发电机202与行星齿轮组件222之间传递旋转能量。这些模式还可以包括第二挡位模式，其中图3中示出的第二齿轮组314在电动马达-发电机202与行星齿轮组件222之间传递旋转能量。这些模态(modality)也可以基于反向和前向驱动马达布置来划分。为了详细说明，电动马达-发电机202可以在对应于前向驱动的第一方向上产生旋转输出，并且可以在与第一方向相反的、对应于反向驱动的第二方向上产生旋转输出。因此，齿轮系模态可以包括前向驱动第一挡位模式、反向驱动第一挡位模式、前向驱动第二挡位模式和/或反向驱动第二挡位模式。还应当理解，齿轮系可以在再生模式下运行，其中来自驱动轮(诸如图1中所示的驱动轮128)的扭矩输入被传递到电动马达-发电机，并且电动马达-发电机将驱动系的旋转能量的至少一部分转换为电能。于是，在再生模式中，电能可以从电动马达-发电机传递到能量储存装置，诸如图1中所示的能量储存装置108。

转到图17，示出了以前向驱动第一挡位模式布置的电驱动桥系统200的齿轮系204，其中电动马达-发电机202产生前向驱动旋转输出，第二离合器组件802脱离，并且第一离合器组件800接合(例如，构造成将来自第五齿轮308的能量经由单向离合器902传递至输出轴214)。齿轮系204的前向驱动第一挡位模式下的动力路径经由箭头1700指示。因此，在前向驱动第一挡位模式中，旋转能量从电动马达-发电机202传递到第一齿轮300，从第一齿轮到第二齿轮302，从第四齿轮306到第五齿轮308，从第五齿轮通过第一离合器组件800(例如，通过单向离合器902)到输出轴214，从输出轴到行星齿轮组件222，从行星齿轮组件到差速器224，以及从差速器到车桥838。

图18示出了以前向驱动第二挡位模式布置的电驱动桥系统200的齿轮系204，其中电动马达-发电机202产生前向驱动旋转输出，第二离合器组件802接合，并且第一离合器组件800脱离(例如，锁定离合器900脱离并且单向离合器902超越)。应当理解，单向离合器902是超越的，这是由于第三齿轮304与第六齿轮310之间的啮合比率低于第四齿轮306与第五齿轮308之间的啮合比率，导致第四齿轮与第五齿轮之间没有载荷传递。齿轮系204的前向驱动第二挡位模式下的动力路径通过箭头1800指示。因此，在前向驱动第二挡位模式中，旋转能量从电动马达-发电机202传递到第一齿轮300，从第一齿轮到第二齿轮302，从第三齿轮304到第六齿轮310，从第六齿轮通过第二离合器组件802到输出轴214，从输出轴到行星齿轮组件222，从行星齿轮组件到差速器224，以及从差速器到车桥838。

图19示出了以再生第一挡位模式布置的电驱动桥系统200的齿轮系204，其中电动马达-发电机202由于通过齿轮系204传递到电动马达-发电机的驱动轮扭矩而产生电能。此外，在再生第一挡位模式下，第二离合器组件802脱离，并且第一离合器组件800接合(例如，构造成经由锁定离合器900将能量从第五齿轮308传递到输出轴214)。齿轮系204的再生第一挡位模式中下的动力路径经由箭头1900指示。因此，在再生第一挡位模式中，旋转能量从差速器224传递到行星齿轮组件222，从行星齿轮组件传递到输出轴214，从输出轴通过第一离合器组件800(例如，通过旁通过单向离合器902的锁定离合器900)传递到第五齿轮308，从第五齿轮到第四齿轮306，从第二齿轮302到第一齿轮300，并且随后到电动马达-发电机202。

应当理解，在反向第一挡位模式期间，通过齿轮系204的动力路径可以类似于图19所示的动力路径。例如，反向第一挡位模式下的动力路径可以与经由箭头1900表示的动力路径行进通过相似的部件。然而，在反向动力路径中，箭头是反向的。因此，在反向第一挡位模式下，第二离合器组件802可以脱离，并且第一离合器组件800可以接合(例如，构造成经由锁定离合器900将扭矩从第五齿轮308传递到输出轴214)。

图1至15和17至19示出了带有各种部件的相对定位的示例构造。如果示出为彼此直接接触或直接联接，则至少在一个示例中，这样的元件可以分别称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，示出为彼此连续或相邻的元件可以分别是彼此连续或彼此相邻的。作为示例，放置为彼此共面地接触的组件可以称为共面地接触。作为另一示例，在至少一个示例中，定位成彼此间隔开、其间仅具有间隔而没有其它部件的元件可以被如此称呼。作为又一示例，彼此上/下、彼此相对侧或彼此左/右地示出的元件可以相对于彼此如此称呼。此外，如附图中所示，在至少一个示例中，最顶上的元件或元件的位置可称为部件的“顶部”，而最底下的元件或元件的位置可称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线并且用于描述附图中的元件相对于彼此的定位。这样，在一个示例中，在其它元件上方示出的元件垂直地位于其它元件上方。作为又一个示例，在附图中描绘的元件的形状可以被称为具有如此形状(例如，诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、圆滑的、倒角的、成角度的，等等)。此外，在一个示例中，彼此同轴的元件可以如此称呼。此外，在至少一个示例中，示出为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。更进一步，在一个示例中，示出为在另一个元件内或在另一个元件外的元件可以如此称呼。在其它示例中，彼此偏离的元件可以如此称呼。

在以下段落中将进一步描述本发明。在一个示例中，齿轮系包括输入轴和中间轴，输入轴构造成旋转地联接至电动马达-发电机并且包括第一齿轮，中间轴包括第二齿轮以及第三齿轮和第四齿轮，第二齿轮旋转地联接至第一齿轮，第三齿轮和第四齿轮各自构造成旋转地联接至输出轴上的分开的齿轮，其中，第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮具有不同的尺寸，其中，第三齿轮包括具有至少一个外表面的轴向延伸部，并且其中，第二齿轮的内表面周向地围绕该轴向延伸部的外表面的至少一部分。在齿轮系的第一示例中，第二齿轮轴向地定位在第三齿轮与第四齿轮之间，其中第二齿轮比第三齿轮和第四齿轮大。齿轮系的第二示例可选地包括第一示例，并且还包括，其中第三齿轮的内表面与中间轴的外表面形成压配交接。齿轮系的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且还包括，其中第二齿轮的内表面与第三齿轮的轴向延伸部成花键啮合。齿轮系的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个，并且还包括，换挡套环，该换挡套环布置在输出轴上，轴向地处在与第四齿轮旋转联接的第五齿轮和与第三齿轮旋转联接的第六齿轮之间。齿轮系的第五示例可选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个，并且还包括，驻车齿轮，驻车齿轮布置在输出轴上，轴向地处在第五齿轮与第六齿轮之间。齿轮系的第六示例可选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个，并且还包括，其中，换挡套环被包括在锁定离合器中，该锁定离合器构造成将第五齿轮与输出轴旋转地联接和解除联接。齿轮系的第七示例可选地包括第一示例至第六示例中的一个或多个，并且还包括，其中第四齿轮被包括在第一可选齿轮组中，并且第三齿轮被包括在第二可选齿轮组中。齿轮系的第八示例可选地包括第一示例至第七示例中的一个或多个，并且还包括，其中输出轴旋转地联接至行星齿轮组，该行星齿轮组直接地、旋转地联接至差速器，并且差速器旋转地联接至车桥。齿轮系的第九示例可选地包括第一示例至第八示例中的一个或多个，并且还包括，其中车桥是梁轴。齿轮系的第十示例可选地包括第一示例至第九示例中的一个或多个，并且还包括，其中第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮轴向地定位在联接至中间轴的相对两个轴向侧部的一对轴承之间。

在另一个实施例中，一种方法包括在齿轮系中的中间轴的外表面上形成第一齿轮、将第二齿轮压配到中间轴上，以及将第三齿轮安装到第二齿轮的轴向部段上，其中第三齿轮比第一齿轮和第二齿轮大。在该方法的第一示例中，磨削第三齿轮的齿，同时将第三齿轮联接至第二齿轮的轴向部段。该方法的第二示例可选地包括第一示例，并且还包括，将卡环安装到第二齿轮的轴向部段上，其中卡环轴向地界定第二齿轮。该方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且还包括，其中将第三齿轮安装到轴向部段上包括将第三齿轮焊接到第二齿轮的轴向部段上。

在又一个示例中，齿轮系包括输入轴以及中间轴，输入轴旋转地联接至电动马达-发电机并且包括与输入轴主体一体形成第一齿轮，中间轴包括第二齿轮以及第三齿轮和第四齿轮，第二齿轮旋转地联接至第一齿轮，第三齿轮和第四齿轮各自构造成旋转地联接至输出轴上的不同的可选择齿轮，其中第四齿轮一体形成在中间轴的外表面上，其中第三齿轮与中间轴形成压配交接，其中第二齿轮轴向地定位在第三齿轮与第四齿轮齿轮之间，并且其中第二齿轮比第三齿轮和第四齿轮大。在该齿轮传动系的第一示例中，换挡套环，该换挡套环定位在输出轴上，轴向地处在与第四齿轮旋转联接的第五齿轮和与第三齿轮旋转联接的第六齿轮之间；以及驻车齿轮，该驻车齿轮定位在输出轴上，处在第五齿轮与第六齿轮之间，其中，换挡套环被包括在锁定离合器中，该锁定离合器构造成将第五齿轮与输出轴旋转地联接和解除联接。齿轮系的第二示例可选地包括第一示例，并且还包括，其中输出轴旋转地联接至行星齿轮组，该行星齿轮组联接至差速器，并且该差速器联接至梁轴。齿轮系的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且进一步包括，其中第二齿轮周向地围绕第三齿轮的轴向部段。齿轮系的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个，并且还包括，其中第三齿轮和第四齿轮各自包括在具有不同传动比的不同的可选齿轮组中。

在另一种表示方式中，变速箱设有中间轴，该中间轴包括定位在中间轴上的两个较小齿轮之间、接收来自联接至电动马达-发电机的输入轴上的齿轮的扭矩的较大齿轮，其中较小齿轮旋转地联接至输出轴上的一对齿轮，并且其中带有驻车齿轮和换挡套筒的分度轴轴向地定位在输出轴上的成对齿轮之间。

如本文所使用的，除非另外指明，否则术语“大约”和“基本上”被解释为表示该范围的正负百分之五。

尽管以上已经描述了各种实施例，但应当理解，它们以示例而非限制的方式提出。对相关领域技术人员而言显而易见的是，所公开的主题可以其它特定的形式实施而不脱离本主题的其精神。因此，以上所描述的实施例在所有方面被认为是示例性而非限制性的。

要注意的是，本文包括的示例控制和估计例程可以与各种动力系统和/或车辆系统构造一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括与各种传感器、致动器和其它车辆硬件结合的控制器的控制系统来执行。此外，方法的若干部分可以是在现实世界中采取的用以改变装置状态的物理动作。本文描述的特定例程可以代表任何数量的诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等的处理策略中的一个或多个。这样，所示出的各种动作、操作和/或功能可以以所示出的顺序、并行地来执行，或者在某些情况下被省略。同样，实现本文描述的示例性示例的特征和优点的处理顺序不是必要的，而是为了便于说明和描述而提供。取决于被使用的特定策略，可以重复地执行所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示待被编程到车辆控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过在包括各种硬件部件并且与电子控制器结合在一起的系统中执行指令来执行。如果需要，可以省略本文所述的一个或多个方法步骤。

应当理解的是，本文公开的构造和例程本质上是示例性的，并且这些具体示例不应被认为是限制性的，因为可以进行多种变化。例如，以上技术可以应用于包括不同类型的推进源的动力系统，所述推进源包括不同类型的电机和变速器。本公开的主题包括本文公开的各种系统和构造以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求特别指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及一个元件或第一元件或其等同物。应当将这样的权利要求理解为包括一个或多个这样的元件的结合，既不需要也不排除两个或多个这样的元件。在本申请或相关申请中，可以通过修改本权利要求或通过提出新权利要求来主张所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合。这样的权利要求，无论是在范围上与原始权利要求相比更宽、更窄、相同或不同，都被认为包括在本公开的主题范围内。

Claims (10)

1.一种电驱动桥系统中的齿轮系，所述齿轮系包括：

输入轴，所述输入轴构造成旋转地联接至电动马达-发电机，并且包括第一齿轮；以及

中间轴，所述中间轴包括：

第二齿轮，所述第二齿轮旋转地联接至所述第一齿轮；以及

第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮和所述第四齿轮各自构造成旋转地联接至输出轴上的分开的齿轮；

其中，所述第二齿轮、所述第三齿轮和所述第四齿轮具有不同的尺寸；

其中，所述第三齿轮包括具有外表面的轴向延伸部；以及

其中，所述第二齿轮的内表面周向地围绕所述轴向延伸部的外表面的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的齿轮系，其特征在于，所述第二齿轮轴向地定位在第三齿轮与第四齿轮之间，并且其中，所述第二齿轮比所述第三齿轮和所述第四齿轮大。

3.根据权利要求1所述的齿轮系，其特征在于，所述第三齿轮的内表面与所述中间轴的外表面形成压配交接。

4.根据权利要求3所述的齿轮系，其特征在于，所述第二齿轮的内表面与所述第三齿轮的轴向延伸部成花键啮合。

5.根据权利要求1所述的齿轮系，其特征在于，还包括：

换挡套环，所述换挡套环布置在所述输出轴上，轴向地处在与所述第四齿轮旋转联接的第五齿轮和与所述第三齿轮旋转联接的第六齿轮之间；以及

驻车齿轮，所述驻车齿轮布置在所述输出轴上，轴向地处在所述第五齿轮与所述第六齿轮之间；

其中，所述换挡套环被包括在锁定离合器中，所述锁定离合器构造成将所述第五齿轮与所述输出轴旋转地联接和解除联接。

6.根据权利要求1所述的齿轮系，其特征在于，所述输出轴旋转地联接至行星齿轮组，所述行星齿轮组直接地、旋转地联接至差速器，并且所述差速器旋转地联接至车桥，并且其中所述车桥是梁轴。

7.一种用于在电驱动桥系统中制造齿轮系的方法，所述方法包括：

在所述齿轮系中的中间轴的外表面上形成第一齿轮；

将第二齿轮压配到所述中间轴上；以及

将第三齿轮安装到所述第二齿轮的轴向部段上；

其中，所述第三齿轮大于所述第一齿轮和所述第二齿轮。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：在所述第三齿轮联接至所述第二齿轮的轴向部段时，磨削所述第三齿轮的齿。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括将卡环安装到所述第二齿轮的轴向部段上，其中所述卡环轴向地界定所述第二齿轮。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述第三齿轮安装到所述轴向部段上包括：将所述第三齿轮焊接到所述第二齿轮的轴向部段上。

Images