CN115276312A - 电动全地形车单电机驱动系统 - Google Patents

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梁雄林
雷俊
杨茂林
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Abstract

本发明公开了一种电动全地形车单电机驱动系统，后传动箱总成包括依次动力连接的电机、后减速齿轮组和后差速器，所述后差速器连接有左后半轴和右后半轴，后差速器配置有后差速锁，所述后减速齿轮组的其中一根齿轮轴上安装有二四驱转换装置；前传动箱总成包括动力连接的前减速齿轮组和前差速器，所述前差速器连接有左前半轴和右前半轴，前差速器配置有前差速锁；传动轴一端与二四驱转换装置连接，另一端与前减速齿轮组的其中一根齿轮轴连接，通过切换所述二四驱转换装置，所述电机的动力能够经传动轴传递至前传动箱总成。本发明的有益效果是：驱动性能优异，能够实现二四驱切换，填补了电动全地形车的市场空白。

Description

电动全地形车单电机驱动系统
技术领域
本发明涉及全地形车驱动系统，具体涉及一种电动全地形车单电机驱动系统。
背景技术
全地形车是指可以在任何地形上行驶的车辆，在普通车辆难以机动的地形上行走自如。该种车型具有多种用途，且不受道路条件的限制，应用范围和地域是越来越广，呈逐年上升的趋势。
当前，“碳达峰、碳中和”在各行各业已分解指标，“新能源、零排放”已在汽车行业迅猛落地，未来电动化趋势越来越近，电动化产业链随着新能源汽车的发展必然越来越完善，但是高性能的电动全地形车产品仍处于空白。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种电动全地形车单电机驱动系统，驱动性能优异，能够实现二四驱切换，填补了电动全地形车的市场空白。
为实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种电动全地形车单电机驱动系统，其要点在于，包括：
后传动箱总成，其包括依次动力连接的电机、后减速齿轮组和后差速器，所述后差速器连接有左后半轴和右后半轴，后差速器配置有后差速锁，所述后减速齿轮组的其中一根齿轮轴上安装有二四驱转换装置；
前传动箱总成，其包括动力连接的前减速齿轮组和前差速器，所述前差速器连接有左前半轴和右前半轴，前差速器配置有前差速锁；以及
传动轴，所述传动轴一端与所述二四驱转换装置连接，另一端与前减速齿轮组的其中一根齿轮轴连接，通过切换所述二四驱转换装置，所述电机的动力能够经传动轴传递至前传动箱总成。
作为优选：所述电机的输出轴与左后半轴平行或垂直交错。
作为优选：所述后减速齿轮组包括依次动力连接的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮，其中所述第三齿轮和第四齿轮固设在同一齿轮轴上，所述二四驱转换装置连接在该齿轮轴上，所述第五齿轮与后差速器动力连接。
作为优选：所述前减速齿轮组包括互相啮合的第六齿轮和第七齿轮，所述第六齿轮的齿轮轴与所述传动轴连接，所述第七齿轮与前差速器动力连接；所述第六齿轮与第四齿轮齿数相等，第七齿轮与第第五齿轮齿数相等。
作为优选：所述传动轴由三段组成，相邻两段之间通过万向节连接。
作为优选：所述电机为液冷永磁同步电机或交流异步电机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在二四驱转换装置的切换作用下，后置的单电机实现了二、四驱转换。本发明提供的驱动系统方案可通过调整电机功率大小及减速齿轮组的传动比，扩展用于电动ATV、电动UTV或电动SSV等各类别的全地形车型，适用范围广、通用性强。
2、“二四驱转换装置”集成在后传动箱总成内，在车辆两驱模式时，传动轴无需传递动力，能够降低传动轴磨损及整车振动和噪音，延长传动轴寿命，提高系统传递效率及驾乘舒适性。
3、有利于整车与燃油动力，或混合动力方案共平台，其前传动箱总成可直接共用，后传动箱总成可与燃油动力共空间布置，车架无需大的调整，能够实现一车架满足不同动力装置的配置。
4、前后传动箱总成均配置有差速锁，通过电控控制策略可实现前后轮自适应适时差速功能，降低车辆脱困风险、高速驾驶稳定性风险等，提高车辆越野能力、高速驾驶稳定性等。
5、平台扩展性强，根据不同车辆需求，传动轴不限于本方案的三段式结构，后差速锁亦可采用选配状态等，以满足不同全地形车辆的配置需求，提高整车产品性价比。
附图说明
图1为电动全地形车单电机驱动系统的结构示意图(电机输出轴与半轴交叉设置)；
图2为电动全地形车单电机驱动系统的另一结构示意图(电机输出轴与半轴平行设置)。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种电动全地形车单电机驱动系统，该系统包括后传动箱总成A、前传动箱总成B以及连接在后传动箱总成A与前传动箱总成B之间的传动轴7。其中，后传动箱总成A包括依次动力连接的电机1、后减速齿轮组和后差速器3，后差速器3配置有后差速锁4，后差速器3连接有左后半轴a和右后半轴b。
在本实施例中，后减速齿轮组包括依次动力连接的第一齿轮Z1、第二齿轮Z2、第三齿轮Z3、第四齿轮Z4和第五齿轮Z5，第一齿轮Z1、第二齿轮Z2和第三齿轮Z3依次啮合，并且这三个齿轮的齿数关系为Z3>Z2>Z1，如此设计，能够实现电机1转速的一级减速和驱动动力的一级增扭。再如图1所示，第三齿轮Z3和第四齿轮Z4固设在同一齿轮轴上，实现同步转动，第四齿轮Z4与第五齿轮Z5啮合，且齿数关系为Z5>Z4，如此设计，能够实现电机1转速的二级减速和驱动动力的二级增扭。第五齿轮Z5与后差速器3动力连接。
再如图1所示，前传动箱总成B包括动力连接的前减速齿轮组和前差速器9，前差速器9配置有前差速锁6，前差速器9连接有左前半轴c和右前半轴d。后传动箱总成A内部还设有二四驱转换装置5，二四驱转换装置5安装在第四齿轮Z4的齿轮轴上，传动轴7后端与二四驱转换装置5连接，前端与前减速齿轮组动力连接。
基于上述结构，全地形车驱动系统的四驱模式为：二四驱转换装置5开关保持在左侧的二驱位置，后传动箱总成A与传动轴7保持断开，车辆仅为后驱模式。在两驱模式下，可根据驾驶需要选择后差速锁4闭合或脱开，以满足不同驾驶路况需求。
全地形车驱动系统的四驱模式为：二四驱转换装置5开关保持在右侧的四驱位置，后传动箱总成A与传动轴7保持花键啮合，电机1的输出动力能够同步传递给后传动箱总成A和前传动箱总成B。在四驱模式下，可根据驾驶需要选择前差速锁6和/或后差速锁4闭合或脱开，以满足不同驾驶路况需求。
在本实施例中，前减速齿轮组包括互相啮合的第六齿轮Z6和第七齿轮Z7，第六齿轮Z6的齿轮轴与传动轴7连接，第七齿轮Z7与前差速器9动力连接。进一步的，第六齿轮Z6与第四齿轮Z4齿数相等，第七齿轮Z7与第第五齿轮Z5齿数相等。如此布局，可实现前后轴理论上的平均分配动力输出功率和扭矩。
电机1可采用大功率液冷永磁同步电机、交流异步电机或电机与电机控制器集成方案，实现电动力输出的电机驱动总成。
再如图1所示，传动轴7由三段组成，相邻两段之间通过万向节7a连接，左边段连接在二四驱转换装置5上，右边段连接在第六齿轮Z6的齿轮轴上。
鉴于不同尺寸及类型全地形车产品特性，其动力布置可用空间大小不同，为提高动力传动装置整车布置空间利用率，本实施例提出了两种电机1布置构型，分别是：交叉轴动力装置和平行轴动力装置。
请参图1，交叉轴动力装置的特点为电机1输出轴与左后半轴a和右后半轴b为垂直交叉布置构型，能够减少电机1在整车横向上的占用空间，提高整车纵向空间利用率。
请参图2，平行轴动力装置的特点为电机1输出轴与左后半轴a和右后半轴b为平行方式布置构型，能够减少电机1在整车纵向上的占用空间，提高整车横向空间利用率。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动全地形车单电机驱动系统，其特征在于，包括：
后传动箱总成(A)，其包括依次动力连接的电机(1)、后减速齿轮组和后差速器(3)，所述后差速器(3)连接有左后半轴(a)和右后半轴(b)，后差速器(3)配置有后差速锁(4)，所述后减速齿轮组的其中一根齿轮轴上安装有二四驱转换装置(5)；
前传动箱总成(B)，其包括动力连接的前减速齿轮组和前差速器(9)，所述前差速器(9)连接有左前半轴(c)和右前半轴(d)，前差速器(9)配置有前差速锁(6)；以及
传动轴(7)，所述传动轴(7)一端与所述二四驱转换装置(5)连接，另一端与前减速齿轮组的其中一根齿轮轴连接，通过切换所述二四驱转换装置(5)，所述电机(1)的动力能够经传动轴(7)传递至前传动箱总成(B)。
2.根据权利要求1所述的电动全地形车单电机驱动系统，其特征在于：所述电机(1)的输出轴与左后半轴(a)平行或垂直交错。
3.根据权利要求1所述的电动全地形车单电机驱动系统，其特征在于：所述后减速齿轮组包括依次动力连接的第一齿轮(Z1)、第二齿轮(Z2)、第三齿轮(Z3)、第四齿轮(Z4)和第五齿轮(Z5)，其中所述第三齿轮(Z3)和第四齿轮(Z4)固设在同一齿轮轴上，所述二四驱转换装置(5)连接在该齿轮轴上，所述第五齿轮(Z5)与后差速器(3)动力连接。
4.根据权利要求3所述的电动全地形车单电机驱动系统，其特征在于：所述前减速齿轮组包括互相啮合的第六齿轮(Z6)和第七齿轮(Z7)，所述第六齿轮(Z6)的齿轮轴与所述传动轴(7)连接，所述第七齿轮(Z7)与前差速器(9)动力连接；所述第六齿轮(Z6)与第四齿轮(Z4)齿数相等，第七齿轮(Z7)与第第五齿轮(Z5)齿数相等。
5.根据权利要求1所述的电动全地形车单电机驱动系统，其特征在于：所述传动轴(7)由三段组成，相邻两段之间通过万向节(7a)连接。
6.根据权利要求1所述的电动全地形车单电机驱动系统，其特征在于：所述电机(1)为液冷永磁同步电机或交流异步电机。
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