CN114851842A - 一种电驱桥及汽车 - Google Patents

一种电驱桥及汽车 Download PDF

Info

Publication number
CN114851842A
CN114851842A CN202210449501.2A CN202210449501A CN114851842A CN 114851842 A CN114851842 A CN 114851842A CN 202210449501 A CN202210449501 A CN 202210449501A CN 114851842 A CN114851842 A CN 114851842A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
transmission
sliding sleeve
electric drive
output 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.)
Pending
Application number
CN202210449501.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李杉
邓跃跃
陆海峰
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.)
Top Gear Powertrain Technology Co ltd
Original Assignee
Top Gear Powertrain Technology Co ltd
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 Top Gear Powertrain Technology Co ltd filed Critical Top Gear Powertrain Technology Co ltd
Priority to CN202210449501.2A priority Critical patent/CN114851842A/zh
Priority to PCT/CN2022/097260 priority patent/WO2023206720A1/zh
Publication of CN114851842A publication Critical patent/CN114851842A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/16Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
    • B60K17/165Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing provided between independent half axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/06Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing
    • B60K17/08Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing of mechanical type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/001Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0034Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Abstract

本公开提供一种电驱桥及汽车,包括输出轴、车轴和至少一个驱动组件,车轴包括与差速器连接的两个半轴,每个驱动组件包括电机和与电机动力连接的输入轴;输出轴与差速器传动连接,输出轴套设在相应半轴上;多个驱动组件设于输出轴的两侧;电驱桥还包括至少两个齿轮传动组件和至少一个滑套换档机构,输入轴与输出轴通过相应齿轮传动组件传动连接,滑套换档机构滑动套设于输出轴上,当电驱桥处于不同档位时,滑套换档机构与相应的齿轮传动组件传动连接,进行不同档位的动力传递,具有多种动力流模式,满足车辆轻载、重载。

Description

一种电驱桥及汽车
技术领域
本公开属于车辆技术领域,尤其是涉及一种电驱桥及汽车。
背景技术
变速系统和增扭-差速系统是电驱桥的重要组成部分,变速系统和增扭-差速系统主要任务是通过啮合齿轮传动,将来自驱动电机或其它设备的动力,通过齿轮啮合等机构,实现减速增扭或增速减扭以及差速的动力输出,从而驱动车辆或其它运输机械的运动和作业。
由于商用车运载货物的重量范围非常宽广,从空载到50、60吨以及更重的载货都会出现;而且其运输距离多样,运距从十几公里到几千公里都有,运输路况多种多样,有平路、有小坡道、有大坡道,有干燥里面、有松软路面、有泥泞路面等等。车辆面对如此多样的运营环境范围,为了保证各种工况下车辆运营能力和运营效率,必须保证不同工况下输出给车辆的动力也要多样化,使得车辆获得一定的速度,又能提供足够的牵引力,又有较高的效率。现在市场上大多数电驱桥系统都是单一速比,只能提供单一动力流模式,不能同时兼顾速度和牵引力;只有一个速比,只能有一个动力流;速比设定小一些,可获得要求的车速,但是爬坡的牵引力将不足;设置较大的速比,则导致车速较低,影响效率。而市场上现有的一些电驱桥配置两档变速系统,虽然能够提供两种动力流模式,但是对于路面条件多变、载荷多变的长途牵引车辆,只能满足一部分工况的高效率需求,还会出现许多工况下,不能兼顾车速、牵引力以及高效率;另外,市场上的电驱桥大多都是结构庞大,簧下质量大,影响车辆的可靠性和驾驶舒适性。
发明内容
鉴于上述问题,本公开提供一种电驱桥及汽车,以解决现有技术存在的以上或者其他前者问题。
为解决上述技术问题,本公开采用的技术方案是:一种电驱桥,包括输出轴、车轴和至少一个驱动组件,车轴包括与差速器连接的两个半轴,每个驱动组件包括电机和与电机动力连接的输入轴;
输出轴与差速器传动连接,输出轴套设在相应半轴上;
多个驱动组件设于输出轴的两侧;
电驱桥还包括至少两个齿轮传动组件和至少一个滑套换档机构,输入轴与输出轴通过相应齿轮传动组件传动连接,滑套换档机构滑动套设于输出轴上,当电驱桥处于不同档位时,滑套换档机构与相应的齿轮传动组件传动连接,进行不同档位的动力传递。
进一步的,每个齿轮传动组件包括设在输入轴上的主动齿轮、与主动齿轮啮合的从动齿轮;
从动齿轮转动设在输出轴上,当电驱桥处在第一传动模式,滑套换档机构与相应从动齿轮传动连接;
当电驱桥处在第二传动模式,滑套换档机构与相应从动齿轮传动断开。
进一步的,还包括与滑套换挡机构电连接的换挡控制单元,用于在第一传动模式,控制滑套换挡机构与相应从动齿轮传动连接,在第二传动模式,控制滑套换挡机构与相应从动齿轮传动断开。
进一步的,驱动组件为两个,两个驱动组件对称地设在车轴两侧。
进一步的,齿轮传动组件为三个,滑套换挡机构为两个,至少一个滑套换挡机构设在两个齿轮传动组件之间。
进一步的,驱动桥还包括设在差速器与输出轴之间的增扭模块,输出轴与差速器通过增扭模块传动连接。
进一步的,增扭模块包括行星齿轮机构,行星齿轮机构的行星架与差速器连接,行星齿轮机构的太阳轮与输出轴连接。
进一步的,行星齿轮机构的传动比为1-15。
一种汽车,包括上述的电驱桥。
由于采用上述技术方案,设置传动模块和增扭-差速模块,两者可以集成设计,也可以相对独立,布置灵活,结构紧凑,有利于降低簧下质量;减轻重量,降低硬件成本;第一输入轴与第二输入轴对称布置,分别与第一电机总成模块和第二电机总成模块连接,输入动力,输出主轴空心设计,第一换档机构与第二换档机构设置在输出主轴上,输出动力,对称的动力传动结构,将两个输入动力均衡、稳定地合流输出,传动链简短、传递效率高;传动模块设置有三个档位,实现多种动力流传递模式,和两个输入电机相配合,可以获得多达9种动力流模式,应用于商用车电驱桥总成,可使电动商用车辆获得最优化的车速、牵引力以及效率平衡,最大限度地满足车辆轻载、重载,平路运行、坡道运行等各种工况对牵引力、速度及效率的要求,降低能耗、增加效益;
在该电驱桥结构中,电机、变速传动机构、车桥同轴布置,使得产品结构紧凑、重量轻,承载体受力得到改善,车桥桥壳受力改善,电驱桥整体受力改善,有利于产品的可靠性。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式,并与其说明一起用于解释本公开的原理,其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解,并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是本公开的一实施例的电驱桥的结构示意图;
图2是本公开的一实施例的电驱桥的传动模块的结构示意图;
图3是本公开的一实施例的电驱桥的增扭-差速模块的结构示意图;
图4是本公开的一实施例的电驱桥的车桥总成模块的结构示意图;
图5是本公开的一实施例的电驱桥的双电机驱动1档动力传递路线图;
图6是本公开的一实施例的电驱桥的双电机驱动2档动力传递路线图;
图7是本公开的一实施例的电驱桥的双电机驱动3档动力传递路线图;
图8是本公开的一实施例的电驱桥的单电机M1驱动1档动力传递路线图;
图9是本公开的一实施例的电驱桥的单电机M1驱动2档动力传递路线图;
图10是本公开的一实施例的电驱桥的单电机M1驱动3档动力传递路线图;
图11是本公开的一实施例的电驱桥的单电机M2驱动1档动力传递路线图;
图12是本公开的一实施例的电驱桥的单电机M2驱动2档动力传递路线图;
图13是本公开的一实施例的电驱桥的单电机M2驱动3档动力传递路线图;
图14是本公开的一实施例的电驱桥的滑套换档机构的结构示意图。
图中:
10、第一驱动组件 20、第二驱动组件 30、传动模块
40、增扭-差速模块 50、车桥总成模块 301、第一输入轴
302、第二输入轴 303、第一个换档机构 304、第二个换档机构
305、输出主轴 401、差速器 402、行星齿轮机构
500、第一半轴 501、第二半轴 3030、滑套
Z1、主动齿轮一 Z2、从动齿轮一 Z3、主动齿轮二
Z4、主动齿轮三 Z5、从动齿轮二 Z6、主动齿轮四
Z7、主动齿轮五 Z8、从动齿轮三 Z9、主动齿轮六
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释相关内容,而非对本公开的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
图1示出了本公开一实施例的结构示意图,本实施例涉及一种电驱桥及汽车,应用于电动商务车,也可以应用于其他与电动商务车功能类似的运输车辆,尤其适合载荷变动范围大、工况多样复杂的商用车,具有第一电机总成模块、第二电机总成模块和传动模块,第一电机总成模块和第二电机总成模块均与传动模块连接,第一电机总成模块与第二电机总成模块输出动力给传动模块,传动模块进行动力传递,该传动模块具有3档变速传动机构,使得电驱桥可以实现多种动力输出模式,能够灵活应对车辆的各种应用工况,每个档位均通过两级动力传递,传递效率高,降低车辆运行的能源消耗,满足商用车多样化载荷和多样化工况的动力需求,获得高的运输效率和经济效益。
一种电驱桥,如图1所示,包括输出轴305、车轴和至少一个驱动组件,车轴包括与差速器401连接的两个半轴,两个半轴分别连接有一个车轮,通过差速器401带动半轴转动,进行带动车轮转动;
每个驱动组件包括电机和与电机动力连接的输入轴,进行动力输入;
输出轴305与差速器401传动连接,输出轴305套设在相应半轴上,进行动力输出;
多个驱动组件设于输出轴305的两侧,进行多个动力输入;
电驱桥还包括至少两个齿轮传动组件和至少一个滑套换档机构,输入轴与输出轴305通过相应齿轮传动组件传动连接,滑套换档机构滑动套设于输出轴305上,当电驱桥处于不同档位时,滑套换档机构与相应的齿轮传动组件传动连接,进行不同档位的动力传递。
在本实施例中,优选的,驱动组件为两个,两个驱动组件对称地设在车轴两侧。
上述的两个驱动组件分别为第一驱动组件10和第二驱动组件10,第一驱动组件10包括电机M1,第二驱动组件20包括电机M2,输出动力及扭矩,该电机可以是永磁同步电机,也可以是开关磁阻电机,或者是感应式电机,或者是一系列不同的功率、扭矩的电机,根据实际车型、应用工况的不同而进行选择配置。第一驱动组件10的电机M1与第二驱动组件20的电机M2可以是相同功率、扭矩配置的电机,也可以是不同功率、扭矩配置的电机,根据实际车型、应用工况的不同而选择配置,这里不做具体要求。
第一驱动组件10与第二驱动组件20在进行动力输出驱动齿轮传递组件时,可以是联合驱动,也可以是独立驱动,根据实际需求进行选择,这里不做具体要求。
如图2所示,上述的第一驱动组件10还包括与电机M1传动连接的第一输入轴301,第二驱动组件20还包括与电机M2传动连接的第二输入轴302,第一输入轴301与第二输入轴302设于输出主轴305的两侧,第一输入轴301、第二输入轴302与输出主轴305的设置,便于齿轮传动组件的安装,以便于齿轮传动组件接收第一驱动组件10和第二驱动组件20的输入动力,并进行动力的传递。
第一输入轴301、第二输入轴302与输出主轴305在设置时,平行设置,第一输入轴301与第二输入轴302对称设于输出主轴305的两侧,则,第一驱动组件10与第二驱动组件20设置在输出主轴305的两侧,且使得齿轮传动组件的输入端分别位于输出主轴305的两侧,输出端位于输出主轴305上,使得齿轮传动组件为对称结构,将两个输入动力均衡、稳定地合流输出,传动链简短,传递效率高。
上述的输出主轴305为空心结构,以便于输出主轴305与差速器401连接,同时,便于车轴与差速器401连接,使得电驱桥结构紧凑,布置灵活。
每个齿轮传动组件包括设在输入轴上的主动齿轮、与主动齿轮啮合的从动齿轮,通过主动齿轮与从动齿轮的啮合传动,进行动力传递;从动齿轮转动设在输出轴305上,当电驱桥处在第一传动模式,滑套换档机构与相应从动齿轮传动连接,进行相应档位的动力传递;当电驱桥处在第二传动模式,滑套换档机构与相应从动齿轮传动断开,此时,不进行动力传递。根据档位的需求,设置齿轮传动组件的数量和滑套换档机构的数量,以满足不同档位的动力传递要求,多个齿轮传动组件与多个滑套换档机构构成传动模块30,进行多个档位切换及动力传递。
在本实施例中,优选的,齿轮传动组件为三个,滑套换挡机构为两个,至少一个滑套换挡机构设在两个齿轮传动组件之间,以实现三档变速传动。其中,在传动模块30中,第一个齿轮传动组件与第一个滑套换档机构303传动连接时,构成变速1档传动机构,进行1档变速传动,第二个齿轮传动组件与第一个滑套换档机构303传动连接时,构成变速2档传动机构,进行2档变速传动,第三个齿轮传动组件与第二个滑套换档机构304传动连接时,构成变速3档传动机构,进行3档变速传动。
上述的变速1档传动机构包括主动齿轮一Z1、主动齿轮二Z3和从动齿轮一Z2,主动齿轮一Z1设于第一输入轴301上,主动齿轮二Z3设于第二输入轴302上,从动齿轮一Z2设于输出主轴305上,从动齿轮一Z2分别与主动齿轮一Z1和主动齿轮二Z3啮合传动,进行动力传递。主动齿轮一Z1通过键与第一输入轴301连接,以使得主动齿轮一Z1随着第一输入轴301的转动而转动,主动齿轮二Z3通过键与第二输入轴302连接,以使得主动齿轮二Z3随着第二输入轴302的转动而转动,从动齿轮一Z2通过轴承设于输出主轴305上,以使得从动齿轮一Z2能够沿着输出主轴305转动,从动齿轮一Z2设置有内齿,以使得从动齿轮一Z2能够与第一个滑套换档机构303传动连接,进行动力的传递。
上述的变速2档传动机构包括主动齿轮三Z4、主动齿轮四Z6和从动齿轮二Z5,主动齿轮三Z4设于第一输入轴301上,主动齿轮四Z6设于第二输入轴302上,从动齿轮二Z5设于输出主轴305上,从动齿轮二Z5分别与主动齿轮三Z4和主动齿轮四Z6啮合传动,进行动力传递。主动齿轮三Z4通过键与第一输入轴301连接,以使得主动齿轮三Z4随着第一输入轴301的转动而转动,主动齿轮四Z6通过键与第二输入轴302连接,以使得主动齿轮四Z6随着第一输入轴301的转动而转动,从动齿轮二Z5通过轴承设于输出主轴305上,以使得从动齿轮二Z5能够沿着输出主轴305转动,从动齿轮二Z5设置有内齿,以使得从动齿轮二Z5与第一个滑套换档机构303传动连接,进行动力的传递。
变速3档传动机构包括主动齿轮五Z7、主动齿轮六Z9和从动齿轮三Z8,主动齿轮五Z7设于第一输入轴301上,主动齿轮六Z9设于第二输入轴302上,从动齿轮三Z8设于输出主轴305上,从动齿轮三Z8分别与主动齿轮五Z7和主动齿轮六Z9啮合传动,进行动力传递。主动齿轮五Z7通过键与第一输入轴301连接,以使得主动齿轮五Z7随着第一输入轴301的转动而转动,主动齿轮六Z9通过键与第二输入轴302连接,以使得主动齿轮六Z9随着第一输入轴301的转动而转动,从动齿轮三Z8通过轴承设于输出主轴305上,以使得从动齿轮三Z8能够沿着输出主轴305转动,从动齿轮三Z8设有内齿,以使得从动齿轮三Z8可与第二个滑套换档机构304传动连接,进行动力的传递。
第一输入轴301与电机M1的转子轴连接,第二输入轴302与电机M2的转子轴连接,第一驱动组件10输入动力,第一输入轴301转动,带动主动齿轮一Z1、主动齿轮三Z4与主动齿轮五Z7转动;第二驱动组件20输入动力,第二输入轴302转动,带动主动齿轮二Z3、主动齿轮四Z6和主动齿轮六Z9转动;通过啮合传动,带动从动齿轮一Z2、从动齿轮二Z5与从动齿轮三Z8转动,实现动力的传递,第一个滑套换档机构303与第二个滑套换档机构304均设置在输出主轴305上,进行三个档位的动力输出。
该电驱桥还包括与滑套换挡机构电连接的换挡控制单元,用于在第一传动模式,控制滑套换挡机构与相应从动齿轮传动连接,在第二传动模式,控制滑套换挡机构与相应从动齿轮传动断开,以此控制是否进行换档,是否进行动力传递。
具体地,如图14所示,上述的滑套换档机构包括滑套3030和换档拨叉,滑套3030套设于输出主轴305上,且滑套3030通过花键套设在输出主轴305上,且滑套3030可沿着输出主轴305滑动,换档拨叉与滑套3030连接,换档拨叉被换档控制单元驱动,以使得滑套3030能够滑动,能够与齿轮传动组件传动连接,以便在不同档位切换。在输出主轴305上设置有花键,在滑套3030的内部设置有内齿,通过内齿与花键的啮合,使得滑套3030的转动带动输出主轴305的转动,实现动力的传递;滑套3030设有外齿,在进行动力传递时,滑套3030与从动齿轮一Z2的内齿相啮合,或滑套3030与从动齿轮二Z5的内齿相啮合,或滑套3030与从动齿轮三Z8的内齿相啮合,进行动力传动。第二个滑套换档机构304的滑套3030可以设置在从动齿轮二Z5与从动齿轮三Z8之间,或者可以设置在从动齿轮三Z8的一侧,该侧为与从动齿轮二Z5相对的一侧,第二换档机构304的滑套3030的设置位置根据实际需求进行选择,这里不做具体要求。
滑套3030可以沿着输出主轴305滑动,以使得滑套3030可以与从动齿轮一Z2或从动齿轮二Z5或从动齿轮三Z8相啮合,实现档位的切换,滑套3030的滑动通过换档控制单元驱动拨叉实现,该换档控制单元为驱动装置,该驱动装置可以是电机,也可以是气动阀,或者是气压缸,或者是液压阀,或者是液压缸,或者是其他驱动装置,根据是需求进行选择,这里不做具体要求。
在传动模块30中,主动齿轮一Z1与从动齿轮一Z2组成齿轮副,主动齿轮二Z3与从动齿轮一Z2组成齿轮副,形成变速1档,第一个滑套换档机构303啮合从动齿轮一Z2,形成变速1档传递动力;主动齿轮三Z4与从动齿轮二Z5组成齿轮副,主动齿轮四Z6与从动齿轮二Z5组成齿轮副,形成变速2档,第一个滑套换档机构303啮合从动齿轮二Z5,形成变速2档传递动力;主动齿轮五Z7与从动齿轮三Z8组成齿轮副,主动齿轮四Z6与从动齿轮三Z8组成齿轮副,形成变速3档,第二个滑套换档机构304啮合从动齿轮三Z8,形成变速3档传递动力。从动齿轮一Z2与从动齿轮二Z5之间设置第一个滑套换档机构303,从动齿轮三Z8的一侧设置第二个滑套换档机构304,第一个滑套换档机构303的滑套3030与第二个滑套换档机构304的滑套3030都不滑动时,没有动力传递输出;第二个滑套换档机构304的滑套3030在中位,第一个滑套换档机构303的滑套3030滑动与从动齿轮一Z2啮合传动,动力通过主动齿轮一Z1与从动齿轮一Z2和/或主动齿轮二Z3与从动齿轮一Z2形成变速1档输出;第二个滑套换档机构304的滑套3030在中位,第一个滑套换档机构303的滑套3030滑动与从动齿轮二Z5啮合传动,动力通过主动齿轮三Z4与从动齿轮二Z5和/或主动齿轮四Z6与从动齿轮二Z5形成变速2档输出;第一个滑套换档机构303的滑套3030在中位,第二个滑套换档机构304的滑套3030滑动与从动齿轮三Z8啮合传动,动力通过主动齿轮五Z7与从动齿轮三Z8和/或主动齿轮六Z9与从动齿轮三Z8形成变速3档输出,实现不同档位之间的切换。
位于第一输入轴301上的主动齿轮一Z1、主动齿轮三Z4和主动齿轮五Z7以及位于第二输入轴302上的主动齿轮二Z2、主动齿轮四Z6和主动齿轮六Z9可以统一设计,组成结构简单,有利于生产管理,有利于降低相关成本。
三个档位都只通过两级动力传递,传递效率达到95%以上,最大限度地降低车辆运行的能源消耗,3个变速档位的设置,使得电驱桥可以实现多种动力输出模式,可以灵活应对车辆的各种应用工况,既能满足电动商用车在爬坡时最大牵引力的要求,又能满足最高车速要求;3个变速档位的设置,可以根据车辆载荷、路面情况、运输时间需求等,适时啮合不同的档位,配合单电机驱动/双电机联合驱动的组合,能够适时实现车辆高效运行,提高运行效率,降低能源消耗,满足商用车多样化载荷和多样化工况的动力需求,获得高的运输效率和经济效益。
进一步优化方案,如图3所示,驱动桥还包括设在差速器401与输出轴305之间的增扭模块,输出轴305与差速器401通过增扭模块传动连接,进行动力传递。第一驱动组件10、第二驱动组件20、传动模块30与差速器401、增扭模块可以相互独立,也可以集成为一体,也可以两两集成设计,结构布局灵活,结构紧凑,动力传递链简短,传递效率高。
上述的增扭模块和差速器401构造出增扭-差速模块40,增扭模块包括行星齿轮机构402,行星齿轮机构402的行星架与差速器401连接,行星齿轮机构402的太阳轮与输出轴305连接。
该行星齿轮机构402的输出端为行星架,行星架与差速器401的壳体连接,传递动力,该行星齿轮机构402的输入端为太阳轮,太阳轮与输出主轴305连接,传递动力。在本实施例中,在该增扭-差速模块40中的行星齿轮机构402与差速器401集成设计,结构紧凑,重量轻,该行星齿轮机构402与差速器401的集成结构与现有技术的结构相同,这里不再赘述。
该行星齿轮机构402的传动比为1-15,根据实际需求进行选择,这里不做具体要求。
如图4所示,上述的两个半轴及与每个半轴连接的车轮构造出车桥总成模块50的结构,两个半轴包括第一半轴500和第二半轴501,第一半轴500与第二半轴501分别与差速器401连接,第一半轴500与第二半轴501分别通过花键与差速器401连接,输出动力。第一半轴500与第二半轴501分别连接有一车轮,且第一半轴500与第二半轴501左右布置,第二半轴501穿过输出主轴305与差速器401连接,第一半轴500与第二半轴501承接在车桥桥壳上。传动模块30传递的动力从差速器401输出,通过第一半轴500和第二半轴501传动到车轮上,各档动力传递路线的动力都会传动到第一半轴500和第二半轴501上,最终传递到车轮上,实现电机动力驱动。
该电驱桥还包括承载件模块,该承载件模块包括第一驱动组件10和第二驱动组件20的承载件,对第一驱动组件10和第二驱动组件20进行承载,还包括齿轮传动组件的承载件,对齿轮传动组件进行承载,还包括增扭-差速模块40的承载件,对增扭-差速模块40进行承载;三个承载件可以集成为一体,也可以分别独立而通过螺栓等紧固件连接在一起,三个承载件与车桥总成模块50组装集成,承载件连接在车桥桥壳上。
如图5所示,双电机驱动1档动力传动路线图,在该档位,第一驱动组件10与第二驱动组件20输入的动力通过第一输入轴301和第二输入轴302、主动齿轮一Z1、主动齿轮二Z3、从动齿轮一Z2,组成变速1档,再通过第一个滑套换档机构303的滑套3030将动力传入输出主轴305,再传入行星齿轮机构402,再传入差速器401,再通过第一半轴5001和第二半轴501将动力输出到车轮;
如图6所示,双电机驱动2档动力传动路线图,在该档位,第一驱动组件10与第二驱动组件20输入的动力通过第一输入轴301和第二输入轴302、主动齿轮三Z4、主动齿轮四Z6、从动齿轮二Z5,组成变速2档,再通过第一个滑套换档机构303的滑套3030将动力传入输出主轴305,再传入行星齿轮机构402,再传入差速器401,再通过第一半轴500和第二半轴501将动力输出到车轮;
如图7所示,双电机驱动3档动力传动路线图,在该档位,第一驱动组件10和第二驱动组件20输入的动力通过第一输入轴301和第二输入轴302、主动齿轮五Z7、主动齿轮六Z9、从动齿轮三Z8,组成变速3档,再通过第二个滑套换档机构304的滑套3030将动力传入输出主轴305,再传入行星齿轮机构402,再传入差速器401,再通过第一半轴500和第二半轴501将动力输出到车轮;
如图8所示,单电机M1驱动1档动力传动路线图,在该档位,第一驱动组件10输入的动力通过第一输入轴301、主动齿轮一Z1、从动齿轮一Z2,组成变速1档,再通过第一个滑套换档机构303的滑套3030将动力传入输出主轴305,再传入行星齿轮机构402,再传入差速器401,再通过第一半轴500和第二半轴501将动力输出到车轮;
如图9所示,单电机M1驱动2档动力传动路线图,在该档位,第一驱动组件10输入的动力通过第一输入轴301、主动齿轮三Z4、从动齿轮二Z5,组成变速2档,再通过第一个滑套换档机构303的滑套3030将动力传入输出主轴305,再传入行星齿轮机构402,再传入差速器401,再通过第一半轴500和第二半轴501将动力输出到车轮;
如图10所示,单电机M1驱动3档动力传动路线图,在该档位,第一驱动组件10输入的动力通过第一输入轴301、主动齿轮五Z7、从动齿轮三Z8,组成变速3档,再通过第二个滑套换档机构304的滑套3030将动力传入输出主轴305,再传入行星齿轮机构402,再传入差速器401,再通过第一半轴500和第二半轴501将动力输出到车轮;
如图11所示,单电机M2驱动1档动力传动路线图,在该档位,第二驱动组件20输入的动力通过第二输入轴302、主动齿轮二Z3、从动齿轮一Z2,组成变速1档,再通过第一个滑套换档机构303的滑套3030将动力传入输出主轴305,再传入行星齿轮机构402,再传入差速器401,再通过第一半轴500和第二半轴501将动力输出到车轮;
如图12所示,单电机M2驱动2档动力传动路线图,在该档位,第二驱动组件20输入的动力通过第二输入轴302、主动齿轮四Z6、从动齿轮二Z5,组成变速2档,再通过第一个滑套换档机构303的滑套3030将动力传入输出主轴305,再传入行星齿轮机构402,再传入差速器401,再通过第一半轴500和第二半轴501将动力输出到车轮;
如图13所示,单电机M2驱动3档动力传动路线图,在该档位,第二驱动组件20输入的动力通过输入轴12、主动齿轮六Z9、从动齿轮三Z8,组成变速3档,再通过第二个滑套换档机构304的滑套3030将动力传入输出主轴305,再传入行星齿轮机构402,再传入差速器401,再通过第一半轴500和第二半轴501将动力输出到车轮。
第一驱动组件10、第二驱动组件、传动模块30通过设计的支架安装固定到车桥桥壳上,保证电机、变速系统以及其它相关零部件能够在稳定可靠的环境下,安全高效地工作。
为满足行程和驻车制动的功能,车桥桥壳还应具有安装制动器、制动气室、安装支架以及ABS传感器组件的结构及接口。
为满足承载的功能,电驱桥需要与车架连接,电驱桥桥壳应具有车辆悬架系统安装结构和接口。
该电驱桥的变速系统采用三档设计,各模块可以相互独立,也可以高度集成,三档变速传动设置,最大可能地优化满足电动商用车电驱桥对速比、动力流模式的需求,最大限度地满足商用车对牵引力、车速、运行高效率的均衡需求,尤其有利于对长途牵引车辆。
该电驱桥可以根据不同的车辆、不同的工况和载荷,可以选择设置不同的具体速比,以实现车辆最优化的功率、扭矩传递,满足车辆对牵引力、速度及效率的要求,实现最低的车辆能量消耗要求。
一种汽车,包括上述的电驱桥。
由于采用上述技术方案,设置传动模块和增扭-差速模块,两者可以集成设计,也可以相对独立,布置灵活,结构紧凑,有利于降低簧下质量;减轻重量,降低硬件成本;第一输入轴与第二输入轴对称布置,分别与第一电机总成模块和第二电机总成模块连接,输入动力,输出主轴空心设计,第一换档机构与第二换档机构设置在输出主轴上,输出动力,对称的动力传动结构,将两个输入动力均衡、稳定地合流输出,传动链简短、传递效率高;传动模块设置有三个档位,实现多种动力流传递模式,和两个输入电机相配合,可以获得多达9种动力流模式,应用于商用车电驱桥总成,可使电动商用车辆获得最优化的车速、牵引力以及效率平衡,最大限度地满足车辆轻载、重载,平路运行、坡道运行等各种工况对牵引力、速度及效率的要求,降低能耗、增加效益;在该电驱桥结构中,电机、变速传动机构、车桥同轴布置,使得产品结构紧凑、重量轻,承载体受力得到改善,车桥桥壳受力改善,电驱桥整体受力改善,有利于产品的可靠性。
本领域的技术人员应当理解,上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开,而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言,在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型,并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种电驱桥,其特征在于,包括输出轴、车轴和至少一个驱动组件,所述车轴包括与差速器连接的两个半轴,每个驱动组件包括电机和与所述电机动力连接的输入轴;
所述输出轴与所述差速器传动连接,所述输出轴套设在相应所述半轴上;
多个所述驱动组件设于所述输出轴的两侧;
所述电驱桥还包括至少两个齿轮传动组件和至少一个滑套换档机构,所述输入轴与所述输出轴通过相应所述齿轮传动组件传动连接,所述滑套换档机构滑动套设于所述输出轴上,当所述电驱桥处于不同档位时,所述滑套换档机构与相应的所述齿轮传动组件传动连接,进行不同档位的动力传递。
2.根据权利要求1所述的电驱桥,其特征在于:每个所述齿轮传动组件包括设在所述输入轴上的主动齿轮、与所述主动齿轮啮合的从动齿轮;
所述从动齿轮转动设在所述输出轴上,当所述电驱桥处在第一传动模式,所述滑套换档机构与相应所述从动齿轮传动连接;
当所述电驱桥处在第二传动模式,所述滑套换档机构与相应所述从动齿轮传动断开。
3.根据权利要求2所述的电驱桥,其特征在于:还包括与所述滑套换挡机构电连接的换挡控制单元,用于在所述第一传动模式,控制所述滑套换挡机构与相应所述从动齿轮传动连接,在所述第二传动模式,控制所述滑套换挡机构与相应所述从动齿轮传动断开。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电驱桥,其特征在于:所述驱动组件为两个,两个所述驱动组件对称地设在所述车轴两侧。
5.根据权利要求1-3任一项所述的电驱桥,其特征在于:所述齿轮传动组件为三个,所述滑套换挡机构为两个,至少一个所述滑套换挡机构设在两个所述齿轮传动组件之间。
6.根据权利要求4所述的电驱桥,其特征在于:所述齿轮传动组件为三个,所述滑套换挡机构为两个,至少一个所述滑套换挡机构设在两个所述齿轮传动组件之间。
7.根据权利要求1-3和6任一项所述的电驱桥,其特征在于:所述驱动桥还包括设在所述差速器与所述输出轴之间的增扭模块,所述输出轴与所述差速器通过所述增扭模块传动连接。
8.根据权利要求7所述的电驱桥,其特征在于:所述增扭模块包括行星齿轮机构,所述行星齿轮机构的行星架与所述差速器连接,所述行星齿轮机构的太阳轮与所述输出轴连接。
9.根据权利要求8所述的电驱桥,其特征在于:所述行星齿轮机构的传动比为1-15。
10.一种汽车,其特征在于:包括如权利要求1-9任一项所述的电驱桥。
CN202210449501.2A 2022-04-25 2022-04-25 一种电驱桥及汽车 Pending CN114851842A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210449501.2A CN114851842A (zh) 2022-04-25 2022-04-25 一种电驱桥及汽车
PCT/CN2022/097260 WO2023206720A1 (zh) 2022-04-25 2022-06-07 一种电驱桥及汽车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210449501.2A CN114851842A (zh) 2022-04-25 2022-04-25 一种电驱桥及汽车

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114851842A true CN114851842A (zh) 2022-08-05

Family

ID=82633512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210449501.2A Pending CN114851842A (zh) 2022-04-25 2022-04-25 一种电驱桥及汽车

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN114851842A (zh)
WO (1) WO2023206720A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024045568A1 (zh) * 2022-08-31 2024-03-07 湖州三一装载机有限公司 驱动总成、驱动总成的换挡方法、动力系统及作业机械

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117681641B (zh) * 2023-12-29 2024-08-06 中联重科股份有限公司 一种混合动力系统及拖拉机

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017185901A1 (zh) * 2016-04-28 2017-11-02 舍弗勒技术股份两合公司 变速驱动桥及其双速驱动模块
CN107985068A (zh) * 2017-11-28 2018-05-04 合肥工业大学 一种纯电动汽车双电机构型的动力总成及其工作模式
WO2018121515A1 (zh) * 2016-12-26 2018-07-05 苏州绿控传动科技有限公司 电驱动桥
CN110848346A (zh) * 2019-12-16 2020-02-28 东风商用车有限公司 一种双电机横置可换挡电驱桥减速器总成
CN112644262A (zh) * 2021-01-07 2021-04-13 中国重汽集团济南动力有限公司 一种带轮边减速器双电机电驱动桥
CN112706597A (zh) * 2021-01-12 2021-04-27 中国重汽集团济南动力有限公司 一种双电机电驱动桥
CN112706598A (zh) * 2021-01-12 2021-04-27 中国重汽集团济南动力有限公司 一种具有双电机电驱动桥的车辆
CN112918236A (zh) * 2021-03-18 2021-06-08 中国重汽集团济南动力有限公司 一种集成式双电机两档电驱桥总成机构及驱动方法
CN214874180U (zh) * 2021-01-12 2021-11-26 中国重汽集团济南动力有限公司 一种带轮边减速器双电机电驱动桥总成

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018215924A1 (de) * 2018-09-19 2020-03-19 ZF Drivetech (Suzhou) Co.Ltd. Elektrische Antriebsachse für ein Fahrzeug
CN111365425A (zh) * 2020-03-18 2020-07-03 吉泰车辆技术(苏州)有限公司 应用于电动汽车的三挡自动变速器
CN113635709B (zh) * 2021-09-06 2023-10-03 吉林大学 具有单个执行器的多模式转矩定向分配电动驱动桥
CN114083969B (zh) * 2021-10-29 2024-06-14 如果科技有限公司 双电机驱动桥总成和车辆
CN113978225A (zh) * 2021-11-18 2022-01-28 特百佳动力科技有限公司 一种分布式电驱桥系统及车辆

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017185901A1 (zh) * 2016-04-28 2017-11-02 舍弗勒技术股份两合公司 变速驱动桥及其双速驱动模块
WO2018121515A1 (zh) * 2016-12-26 2018-07-05 苏州绿控传动科技有限公司 电驱动桥
CN107985068A (zh) * 2017-11-28 2018-05-04 合肥工业大学 一种纯电动汽车双电机构型的动力总成及其工作模式
CN110848346A (zh) * 2019-12-16 2020-02-28 东风商用车有限公司 一种双电机横置可换挡电驱桥减速器总成
CN112644262A (zh) * 2021-01-07 2021-04-13 中国重汽集团济南动力有限公司 一种带轮边减速器双电机电驱动桥
CN112706597A (zh) * 2021-01-12 2021-04-27 中国重汽集团济南动力有限公司 一种双电机电驱动桥
CN112706598A (zh) * 2021-01-12 2021-04-27 中国重汽集团济南动力有限公司 一种具有双电机电驱动桥的车辆
CN214874180U (zh) * 2021-01-12 2021-11-26 中国重汽集团济南动力有限公司 一种带轮边减速器双电机电驱动桥总成
CN112918236A (zh) * 2021-03-18 2021-06-08 中国重汽集团济南动力有限公司 一种集成式双电机两档电驱桥总成机构及驱动方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024045568A1 (zh) * 2022-08-31 2024-03-07 湖州三一装载机有限公司 驱动总成、驱动总成的换挡方法、动力系统及作业机械

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023206720A1 (zh) 2023-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114851842A (zh) 一种电驱桥及汽车
CN101704340B (zh) 一种两档位电动车动力总成
CN112644262A (zh) 一种带轮边减速器双电机电驱动桥
CN112706597A (zh) 一种双电机电驱动桥
CN117325637B (zh) 电驱桥和电动卡车
CN116278687B (zh) 电驱桥和电动卡车
CN112706598A (zh) 一种具有双电机电驱动桥的车辆
CN114619874B (zh) 一种电驱桥和电动汽车
CN115972896A (zh) 高效多挡电驱桥传动系统
CN112477570B (zh) 一种驱动合成装置以及电动车辆
CN215321961U (zh) 一种具有双电机电驱动桥的车辆
CN216867431U (zh) 一种变速器系统及驱动总成
WO2023206719A1 (zh) 一种同轴电驱桥和汽车
CN116605024A (zh) 一种双电驱桥驱动结构及车辆
US11890928B2 (en) Electric powertrain for a vehicle
US20220339998A1 (en) Electric powertain for a vehicle
CN217271713U (zh) 一种多轴变速器系统及驱动总成
CN214874179U (zh) 一种双电机电驱动桥
CN215367502U (zh) 电动轮式装载机
CN219176894U (zh) 一种变速器、电驱桥及车辆
WO2023206717A1 (zh) 一种多档变速电驱桥及电动汽车
CN218489458U (zh) 一种重卡用同轴双电机电驱动桥系统
WO2023206718A1 (zh) 一种同轴电驱桥和汽车
CN221113497U (zh) 双电机驱动系统
CN210212043U (zh) 带有减速装置的汽车驱动桥

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination