CN208290943U - 一种电动汽车集成动力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车集成动力装置，包括驱动电机、行星变速总成和换挡总成，驱动电机包括定子、转子、外转子轴和内转子轴，行星变速总成设置于驱动电机的一端，包括外太阳轮、内太阳轮、长行星轮、短行星轮、行星架和输出法兰，换挡总成设置于驱动电机的另一端，沿驱动电机朝向另一端的方向依次包括飞轮、离合器从动片、压盘、分离轴承、制动活塞、制动摩擦片和端盖，通过将行星变速器及换挡总成分别设置于驱动电机的两侧，避免在变速器油液渗漏时流向换挡总成的制动蹄及离合器片，驱动分离轴承和制动活塞贴合制动摩擦片或离合器从动片，控制行星变速总成的启停，控制行星变速总成转动方式，调整电机输出转速的效果。

Description

一种电动汽车集成动力装置

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车集成动力装置。

背景技术

目前，在我国新能源纯电动车上驱动装置主要有电机直驱、电机连接减速器和电机后端连接AMT变速器等结构形式，作为整车动力驱动装置。

由于设计理念因素，早期的纯电动车采用电机直驱、部分系统供应商采用电机加减速器结构为车辆驱动动力装置，车辆无法适应长坡道、快速加速等运行要求，车辆整体驱动性能较差。近年来，随着国家及用户、主机厂在整车轻量化、节电、经济性等方面的要求不断提升，各主机厂、系统供应商在驱动装置上也在不断改进，除通过采用永磁电机代替异步电机提高电机综合性能、减轻电机质量等策略外；还通过采用配套减速器提高电机转速的方式、电机与AMT变速器结合方式达到减轻驱动装置整体质量、提升车辆爬坡、起步性能；开发摩擦换挡变速器，通过摩擦换挡方式实现换挡无缝连接等较为进步的技术方案；这些方案的采用，对整车道路适应性及起步、爬坡性能上有一定程度的进步。但这些方案都是将电机和变速器作简单的组合，在实际应用中存在以下缺陷：

1、电机直驱技术由于受到电机过载能力限制，电机的额定扭矩必须设计较大，才能满足整车爬坡及加速时动力性要求，造成电机整体体积、重量较大，同时成本较高等缺陷。

2、电机配套减速器的技术可在一定程度上减少总成质量，但转而要求电机需在较大的速差范围内调速运行，需要配置要求性能更高的电机控制器，总体在成本和质量稳定性上与电机直驱技术相比并不占太大优势。

3、电机与AMT变速器结合的技术方案虽然在解决爬坡及加速起步上可有效改善车辆性能，减小了电机体积、重量，但AMT变速器需要一套完整换挡控制器和完善的运行控制策略，在实际运用中，由于AMT换挡过程中需要进行调速控制换挡，对控制器精度及转速匹配要求较高，存在动力中断、转速调整控制不够精确造成齿环无法挂接进入齿套造成换挡失败等风险，使得该技术在实际运用中效果较差，且因AMT机械结构自身产生故障等原因，整体故障率较高。

4、DAT两档变速器结合的技术，通过摩擦换挡控制方式，可达到换挡无缝连接的要求，换挡质量及稳定平顺性得到较大提高，在装车运行试验及台架测试中，产品稳定性及电耗等方面均优于AMT构型方案，但该总成存在易损件布置于变速器与电机之间，维护检修困难的问题；同时如变速器油液渗漏，易对换挡的制动蹄及离合器片造成污染，使得换挡过程摩擦片或制动毂打滑而换挡失效。

综上所述，在现有的新能源纯电动车应用的驱动装置中都存在不同的问题，电机与变速器组合后在产品性能、维护保养、可靠性等方面均未能达到稳定可靠的要求。

实用新型内容

为此，需要提供一种电动汽车集成动力装置，以解决现有技术中电机与变速器集成时变速器油液渗漏，对换挡的制动蹄及离合器片造成污染，且换挡控制要求高的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种电动汽车集成动力装置，包括驱动电机、行星变速总成和换挡总成；

所述驱动电机包括定子、转子、外转子轴和内转子轴，转子设置于外转子轴上，外转子轴为空心轴，内转子轴设置于外转子轴的内侧面上；

所述行星变速总成设置于驱动电机的一端，包括外太阳轮、内太阳轮、长行星轮、短行星轮、行星架和输出法兰，外太阳轮与外转子轴的一端相连接，内太阳轮与内转子轴的一端相连接，长行星轮和短行星轮设置于行星架上，短行星轮与内太阳轮相啮合，长行星轮与内太阳轮和外太阳轮相啮合，输出法兰与行星架相连接；

所述换挡总成设置于驱动电机的另一端，沿驱动电机朝向另一端的方向依次包括飞轮、离合器从动片、压盘、分离轴承、制动活塞、制动摩擦片和端盖，飞轮与外转子轴的另一端相连接，离合器从动片连接于内转子轴上，压盘与飞轮相连接，压盘设置于离合器从动片和分离轴承之间，制动活塞的两端分别与分离轴承和制动摩擦片的一面相连接，制动摩擦片的另一端朝向端盖，制动摩擦片与内转子轴相连接。

进一步地，所述离合器从动片和制动摩擦片通过花键与内转子轴相连接。

进一步地，所述离合器从动片和制动摩擦片上设有扭转减振器。

进一步地，还包括制动压板，所述制动压板设置于制动活塞与制动摩擦片之间。

进一步地，所述内转子轴延伸至端盖，并通过轴承与端盖相连接。

区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：通过将行星变速器及换挡总成分别设置于驱动电机的两侧，并通过内转子轴进行传动连接，使得行星变速器与换挡机构通过电机进行隔离，避免在变速器油液渗漏时流向换挡总成的制动蹄及离合器片，并通过在换挡机构上设置分离轴承和制动活塞，在内转子轴及外转子轴上分别设置制动摩擦片和离合器从动片，驱动分离轴承和制动活塞贴合制动摩擦片或离合器从动片，控制内转子轴及外转子轴朝向行星变速总成一端的启停，达到控制行星变速总成转动方式，进而调整电机输出转速的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例中电动汽车集成动力装置的剖面结构示意图。

附图标记说明：

101、驱动电机；102、定子；103、转子；104、外转子轴；

105、内转子轴；

201、行星变速总成；202、外太阳轮；203、内太阳轮；

204、长行星轮；205、短行星轮；206、行星架；207、输出法兰；

301、换挡总成；302、飞轮；303、离合器从动片；304、压盘；

305、分离轴承；306、制动活塞；307、制动摩擦片；308、端盖；

309、制动压板。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1，本实施例公开了一种电动汽车集成动力装置，包括驱动电机101、行星变速总成201和换挡总成301，行星变速总成201设置于驱动电机101的一端，换挡总成301设置于驱动电机101的另一端。驱动电机101包括定子102、转子103、外转子轴104和内转子轴105，定子102环绕驱动电机101壳体的内侧设置，转子103环绕外转子轴104设置，外转子轴104为空心结构，内转子轴105装配于外转子轴104的空心结构上。行星变速总成201设置于驱动电机101的一端，包括外太阳轮202、内太阳轮203、长行星轮204、短行星轮205、行星架206和输出法兰207，行星变速总成201的外太阳轮202设置于外转子轴104的一端端部，内太阳轮203设置于内转子轴105的一端端部，长行星轮204和短行星轮205通过装配于行星架206上，长行星轮204与外太阳轮202相啮合，短行星轮205与内太阳轮203相啮合，行星架206通过输出法兰207与车桥传动连接。换挡总成301设置于驱动电机101的另一端，包括飞轮302、离合器从动片303、压盘304、分离轴承305、制动活塞306、制动摩擦片307和端盖308，飞轮302连接于外转子轴104的另一端，内转子轴105不连接内太阳轮203的一端向外转子轴104外延伸，离合器从动片303通过花键套设于内转子轴105上，压盘304与分离轴承305及制动活塞306的一端相连接，制动摩擦片307套设于内转子轴105上，制动摩擦片307的一侧通过制动压板309连接分离轴承305及制动活塞306的另一端，制动摩擦片307的另一侧朝向集成动力装置的端盖308。

根据上述结构，在电动汽车集成动力装置的使用过程中，使用者需要进行电机的低速传动时，驱动制动器活塞移动，制动活塞带动制动压板贴紧制动摩擦片，与制动摩擦片相啮合的内转子轴连同制动摩擦片锁止不动。电机在转动过程中带动外转子轴转动，外转子轴带动长行星轮，进而带动短行星轮及行星架沿内转子轴的轴线转动，获得低速行驶档位。当操作人员需要使用高速档时，驱动制动活塞和分离轴承朝向压盘的一侧移动，制动活塞带动制动压板脱离制动摩擦片，并使得压盘压紧离合器片，离合器片与飞轮贴合，外转子轴及内转子轴同时转动，长行星轮及短行星轮跟随内转子轴和外转子轴转动，使得行星架及输出法兰的转速与电机转速相同，得到高速行驶的档位，在使用过程中，变速器位置的油液始终被电机阻挡，避免了油液渗漏至换挡总成造成制动摩擦片及离合器从动片受到油液污染，分别连接于内转子轴和外转子轴上的内太阳轮和外太阳轮两组传动齿轮实现了传动时输出法兰的扭矩和转速变化。

在上述实施例中，还包括扭转减振器，扭转减振器设置于制动摩擦片和离合器从动片上，通过设置扭转减震器，在换挡总成进行离合时，使用扭转减振器进行缓冲，吸收换挡过程中因速差带来的换挡冲击能量，提升换挡平顺性、减少换挡冲击。

请参阅图1，在上述实施例中，内转子轴104朝向端盖308的一端延伸至端盖308所处位置，并通过轴承与端盖308相连接，通过将内转子轴的端部延伸，并通过轴承支撑于端盖上，在制动活塞和分离轴承移动并贴合制动摩擦片或离合器从动片时，对延伸的内转子轴进行支撑，保持内转子轴延伸部分沿电机动力输出轴的轴线方向转动，保证转动的稳定性。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动汽车集成动力装置，其特征在于，包括驱动电机、行星变速总成和换挡总成；

所述驱动电机包括定子、转子、外转子轴和内转子轴，转子设置于外转子轴上，外转子轴为空心轴，内转子轴设置于外转子轴的内侧面上；

所述行星变速总成设置于驱动电机的一端，包括外太阳轮、内太阳轮、长行星轮、短行星轮、行星架和输出法兰，外太阳轮与外转子轴的一端相连接，内太阳轮与内转子轴的一端相连接，长行星轮和短行星轮设置于行星架上，短行星轮与内太阳轮相啮合，长行星轮与内太阳轮和外太阳轮相啮合，输出法兰与行星架相连接；

所述换挡总成设置于驱动电机的另一端，沿驱动电机朝向另一端的方向依次包括飞轮、离合器从动片、压盘、分离轴承、制动活塞、制动摩擦片和端盖，飞轮与外转子轴的另一端相连接，离合器从动片连接于内转子轴上，压盘与飞轮相连接，压盘设置于离合器从动片和分离轴承之间，制动活塞的两端分别与分离轴承和制动摩擦片的一面相连接，制动摩擦片的另一端朝向端盖，制动摩擦片与内转子轴相连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车集成动力装置，其特征在于，所述离合器从动片和制动摩擦片通过花键与内转子轴相连接。

3.根据权利要求1所述的电动汽车集成动力装置，其特征在于，所述离合器从动片和制动摩擦片上设有扭转减振器。

4.根据权利要求1所述的电动汽车集成动力装置，其特征在于，还包括制动压板，所述制动压板设置于制动活塞与制动摩擦片之间。

5.根据权利要求1所述的电动汽车集成动力装置，其特征在于，所述内转子轴延伸至端盖，并通过轴承与端盖相连接。