CN209943440U

CN209943440U - 电动车行星系四速驱动系统

Info

Publication number: CN209943440U
Application number: CN201920597994.8U
Authority: CN
Inventors: 段福海; 王豫; 陈军
Original assignee: Guangzhou Xinyu Power Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Xinyu Power Technology Co Ltd
Priority date: 2019-04-28
Filing date: 2019-04-28
Publication date: 2020-01-14
Anticipated expiration: 2029-04-28

Abstract

本实用新型公开了一种电动车行星系四速驱动系统，驱动机传动两级行星系，且每级行星系均包含两个行星排，由末级行星系的行星排输出动力。当通过针对其中的太阳轮和/或行星轮进行闭合制动和/或释放转动时，实现了多速档位的多种驱动模式，具有结构简洁、传动损耗小、无动力间断任意档位切换、振动噪音小、可靠性高以及易于智能化控制等优点，尤其适用于纯电动车的驱动系统。

Description

电动车行星系四速驱动系统

技术领域

本实用新型属于车辆驱动系统，具体是涉及一种电动车行星系驱动系统。

背景技术

随着环境污染和能源问题愈来愈严重，世界各个国家陆续出台了新能源汽车的发展战略规划，汽车企业也都积极响应该发展战略积极研发节能环保汽车，主要是纯电动汽车和插电式混合动力汽车。随着短途客运和物流领域的快速发展，纯电动车愈来愈重视纯电动驱动能力，因此，纯电动车行驶的多档化成为纯电动车动力总成的核心研发内容。

为了确保在条件糟糕路面上和一些特殊路况安全有效稳定地行驶，近几十年来汽车大都采用内燃机+多档变速箱驱动方案，然而，基于节能环保和智能化驾驶，传统燃油商车由于存在油耗大排放差，已难以适应新一代汽车的需求。若是采用电机直接驱动或较少档位变速箱驱动汽车，那电机体积和重量将会是非常巨大的。因此，纯电动车急需一款匹配高速轻量化的高效高可靠性的多档自动变速驱动系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种驱动模式丰富、无动力间断任意档位切换、易于智能化控制的电动车行星系四速驱动系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种电动车行星系四速驱动系统，包括驱动机传动行星系输出动力，所述驱动机传动至少两级行星系，且每级行星系均包含至少两个行星排。

进一步地，所述行星排由太阳轮、行星轮和齿圈构成，太阳轮啮合传动行星轮，行星轮啮合齿圈的内圈。

进一步地，所述两个行星排之间的太阳轮相互地共轴安装，且其中一行星排的行星轮与另一行星排的齿圈的外圈相互地传动。

进一步地，所述驱动机传动首级行星系的其中一太阳轮，首级行星系的其中一行星轮传递动力至末级行星系的其中一齿圈，末级行星系的其中一行星轮输出动力。

进一步地，所述行星轮与齿圈的外圈通过转臂连接。

进一步地，所述行星轮与齿圈依次通过转臂和多级齿轮传动。

进一步地，所述驱动机驱动第一太阳轮，第一太阳轮啮合传动第一行星轮，第一行星轮啮合第一齿圈内圈；所述太阳轮同轴地传动第二太阳轮，第二太阳轮啮合传动第二行星轮，第二行星轮内啮合第二齿圈，第二行星轮通过第二转臂连接第一齿圈外圈；所述第一行星轮通过转臂连接齿轮，该齿轮传动第三齿圈外圈，第三齿圈内圈啮合第三行星轮，第三行星轮啮合传动第三太阳轮，第三行星轮通过第三转臂输出动力；所述第三太阳轮同轴地传动第四太阳轮，第四太阳轮啮合传动第四行星轮，第四行星轮内啮合第四齿圈，第四行星轮通过第四转臂连接第三齿圈外圈。

实施上述技术方案，由于驱动机传动具有双行星排的两级行星系，当通过针对其中的太阳轮和/或行星轮进行闭合制动和/或释放转动时，实现了多速档位的多种驱动模式，具有结构简洁、传动损耗小、无动力间断任意档位切换、振动噪音小、可靠性高以及易于智能化控制等优点，尤其适用于纯电动车的驱动系统。

附图说明

图1为电动车行星系四速驱动系统的原理图。

图中：1-电机，2-电机轴，3-主动齿轮，4-第一转臂，5-第一太阳轮，6-第一行星轮，7-第一齿圈，8-第二转臂，9-输入轴，10-第二太阳轮，11-第二行星轮，12-第二齿圈，13-第一制动盘，14-第一制动轴，15-第二制动轴，16-第一制动器，17-第二制动盘，18-第二制动器，19-第三制动器，20-第三制动盘，21-第三制动轴，22-第四制动盘，23-第四制动器，24-第四制动轴，25-第四行星轮，26-第四太阳轮，27-第四齿圈，28-第四转臂，29-第三太阳轮，30-从动齿轮，31-第三齿圈，32-第三行星轮，33-第三转臂，34-输出轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，电动车行星系四速驱动系统主要由电机、前双速行星传动系和后双速行星传动机构组成。电机与前双速行星传动系同轴安装布局，前双速行星传动系与后双速行星传动机构平行轴安装布局。

前双速行星传动系由第一太阳轮5、第一行星轮6、第一齿圈7、第一转臂4、第二太阳轮10、第二行星轮11、第二齿圈12和第二转臂8构成。第一太阳轮5与第一行星轮6外啮合，第一行星轮6与第一齿圈7内啮合，第一行星轮6安装在第一转臂4上，第二太阳轮10与第二行星轮11外啮合，第二行星轮11与第二齿圈12内啮合，第二行星轮11安装在第二转臂8上，第二转臂8与第一齿圈7固定连接，主动齿轮3固定安装或直接加工在第一转臂4上。

电机1通过电机轴2与输入轴9连接，第一太阳轮5和第二太阳轮10依次固定安装在输入轴9上。第二转臂8与第二制动轴15固定连接，第二制动轴15与第二制动盘17固定连接，第二制动盘17按一定间隙安装在第二制动器18的左右摩擦块之间。第二齿圈12通过第一制动轴14与第一制动盘13固定连接。第一制动轴为空心轴结构，第二制动轴15穿过第一制动轴14，第一制动轴14与第一制动盘13固定连接，第一制动盘13按一定间隙安装在第一制动器16的左右摩擦块之间。

后双速行星传动机构由第四太阳轮26、第四行星轮25、第四齿圈27、第四转臂28、第三太阳轮29、第三行星轮32、第三齿圈31和第三转臂33组成。第四太阳轮26与第四行星轮25外啮合，第四行星轮25与第四齿圈27内啮合，第四行星轮25安装在第四转臂28上，第三太阳轮29与第三行星轮32外啮合，第三行星轮32与第三齿圈31内啮合，第三行星轮32安装在第三转臂33上。第四太阳轮26与第三太阳轮29依次固定安装在第三制动轴21上。

主动齿轮3与从动齿轮30外啮合，从动齿轮30固定安装或直接加工在第三齿圈31的外圆周上。第三转臂33与输出轴34固定连接，第三制动轴21与第三制动盘20固定连接，第三制动盘20按一定间隙安装在第三制动器19的左右摩擦块之间。第三齿圈31与第四转臂28固定连接，第四齿圈27通过第四制动轴24与第四制动盘22固定连接，第四制动轴为空心轴结构，第三制动轴21穿过第四制动轴24，第四制动盘22按一定间隙安装在第四制动器23的左右摩擦块之间。

当第一制动器释放第一制动盘、第二制动器锁止第二制动盘、第三制动器锁止第三制动盘、第四制动器释放第四制动盘时，进而，第二齿圈和第四齿圈处于自由转动状态，第二转臂、第一齿圈、第四太阳轮和第三太阳轮处于锁止状态，电机将动力由电机轴传递给第一太阳轮，第一太阳轮将动力经第一行星轮传递给第一转臂，第一转臂将动力由主动齿轮传递给第三齿圈，第三齿圈将动力经第三行星轮传递给第三转臂，第三转臂将动力传递给输出轴，实现I档驱动模式。

当第一制动器锁止第一制动盘、第二制动器释放第二制动盘、第三制动器锁止第三制动盘、第四制动器释放第四制动盘时，进而，第一齿圈、第二转臂和第四齿圈处于自由转动状态，第二齿圈、第四太阳轮和第三太阳轮处于锁止状态，电机将动力由电机轴传递给第一太阳轮和第二太阳轮，第一太阳轮和第二太阳轮将动力经第一行星轮和第二行星轮传递给第一转臂，第一转臂将动力由主动齿轮传递给第三齿圈，第三齿圈将动力经第三行星轮传递给第三转臂，第三转臂将动力传递给输出轴，实现II档驱动模式。

当第一制动器释放第一制动盘、第二制动器锁止第二制动盘、第三制动器释放第三制动盘、第四制动器锁止第四制动盘时，进而，第二齿圈、第四太阳轮和第三太阳轮处于自由转动状态，第一齿圈、第二转臂和第四齿圈处于锁止状态，电机将动力由电机轴传递给第一太阳轮，第一太阳轮将动力经第一行星轮传递给第一转臂，第一转臂将动力由主动齿轮传递给第三齿圈和第四转臂，第三齿圈和第四转臂将动力经第三行星轮和第四行星轮传递给第三转臂，第三转臂将动力传递给输出轴，实现III档驱动模式。

当第一制动器锁止第一制动盘、第二制动器释放第二制动盘、第三制动器释放第三制动盘、第四制动器锁止第四制动盘时，进而，第一齿圈、第二转臂、第四太阳轮和第三太阳轮处于自由转动状态，第二齿圈和第四齿圈处于锁止状态，电机将动力由电机轴传递给第一太阳轮和第二太阳轮，第一太阳轮和第二太阳轮将动力经第一行星轮和第二行星轮传递给第一转臂，第一转臂将动力由主动齿轮传递给第三齿圈和第四转臂，第三齿圈和第四转臂将动力经第三行星轮和第四行星轮传递给第三转臂，第三转臂将动力传递给输出轴，实现IV档驱动模式。

当第三制动器锁止第三制动盘和第四制动器锁止第四制动盘时，进而，第四太阳轮、第三太阳轮和第四齿圈同时处于锁止状态，此时，第三齿圈和第三转臂处于锁止状态，进而，输出轴处于锁止状态，实现驻车模式；当第三制动器释放第三制动盘和第四制动器释放第四制动盘时，此时，第三齿圈和输出轴处于动力中断状态，实现空挡模式。

电动车行星系四速驱动系统具有多种驱动模式。

1、I档驱动模式。当第一制动器16释放第一制动盘13、第二制动器18锁止第二制动盘17、第三制动器19锁止第三制动盘20、第四制动器23释放第四制动盘22时，进而，第二齿圈12和第四齿圈27处于自由转动状态，第二转臂8、第一齿圈7、第四太阳轮26和第三太阳轮29处于锁止状态；电机1从车载电源处获得电能并转换成动力后由电机轴2传递给输入轴9，输入轴9将动力传递给第一太阳轮5和第二太阳轮10，由于第二齿圈12处于自由转动状态，因此，第一太阳轮5将动力由第一行星轮6传递给第一转臂4，第一转臂4将动力由主动齿轮3传递给从动齿轮30，从动齿轮30将动力传递给第三齿圈31，第一齿圈31将动力由第三行星轮32传递给第三转臂33，第三转臂33将动力传递给输出轴34输出。

I档速比为：

其中：Z1表示第一太阳轮5的齿数；Z2表示第一齿圈7的齿数；Z3表示第二太阳轮10的齿数；Z4表示第二齿圈12的齿数；Z5表示第四太阳轮26的齿数；Z6表示第四齿圈27的齿数；Z7表示第三太阳轮29的齿数；Z8表示第三齿圈31的齿数；Z9表示主动齿轮3的齿数；Z10表示从动齿轮30的齿数；n1表示输入轴9的转速；n2表示输出轴34的转速。“—”表示输入轴9旋转方向与输出轴34旋转方向相反。

2、II档驱动模式。当第一制动器16锁止第一制动盘13、第二制动器18释放第二制动盘17、第三制动器19锁止第三制动盘20、第四制动器23释放第四制动盘22时，进而，第二转臂8、第一齿圈7和第四齿圈27处于自由转动状态，第二齿圈12、第四太阳轮26和第三太阳轮29处于锁止状态；电机1从车载电源处获得电能并转换成动力后由电机轴2传递给输入轴9，输入轴9将动力传递给第一太阳轮5和第二太阳轮10，由于第二齿圈12处于锁止状态，因此，第一太阳轮5和第二太阳轮10将动力由第一行星轮6和第二行星轮11传递给第一转臂4，第一转臂4将动力由主动齿轮3传递给从动齿轮30，从动齿轮30将动力传递给第三齿圈31，第一齿圈31将动力由第三行星轮32传递给第三转臂33，第三转臂33将动力传递给输出轴34输出。

II档速比为：

3、III档驱动模式。当第一制动器16释放第一制动盘13、第二制动器18锁止第二制动盘17、第三制动器19释放第三制动盘20、第四制动器23锁止第四制动盘22时，进而，第二齿圈12、第四太阳轮26和第三太阳轮29处于自由转动状态，第二转臂8、第一齿圈7和第四齿圈27处于锁止状态；电机1从车载电源处获得电能并转换成动力后由电机轴2传递给输入轴9，输入轴9将动力传递给第一太阳轮5和第二太阳轮10，由于第一齿圈7处于锁止状态，因此，第一太阳轮5将动力由第一行星轮6传递给第一转臂4，第一转臂4将动力由主动齿轮3传递给从动齿轮30，从动齿轮30将动力传递给第三齿圈31和第四转臂28，由于第四齿圈27处于锁止状态，来自从动齿轮30的动力由第四行星轮25和第三行星轮32传递给第三转臂33，第三转臂33将动力传递给输出轴34输出。

III档速比为：

4、IV档驱动模式。当第一制动器16锁止第一制动盘13、第二制动器18释放第二制动盘17、第三制动器19释放第三制动盘20、第四制动器23锁止第四制动盘22时，进而，第二转臂8、第一齿圈7、第四太阳轮26和第三太阳轮29处于自由转动状态，第二齿圈12和第四齿圈27处于锁止状态；电机1从车载电源处获得电能并转换成动力后由电机轴2传递给输入轴9，输入轴9将动力传递给第一太阳轮5和第二太阳轮10，由于第二齿圈12处于锁止状态，因此，第一太阳轮5和第二太阳轮10将动力由第一行星轮6和第二行星轮11传递给第一转臂4，第一转臂4将动力由主动齿轮3传递给从动齿轮30，从动齿轮30将动力传递给第三齿圈31和第四转臂28，由于第四齿圈27处于锁止状态，来自从动齿轮30的动力由第四行星轮25和第三行星轮32传递给第三转臂33，第三转臂33将动力传递给输出轴34输出。

IV档速比为：

以上四种驱动模式，具有结构简洁、传动损耗小、无动力间断任意档位切换、振动噪音小、可靠性高以及易于智能化控制等优点，尤其适用于纯电动车的驱动系统。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种电动车行星系四速驱动系统，包括驱动机传动行星系输出动力，其特征在于：所述驱动机传动至少两级行星系，且每级行星系均包含至少两个行星排。

2.根据权利要求1所述的电动车行星系四速驱动系统，其特征在于，所述行星排由太阳轮、行星轮和齿圈构成，太阳轮啮合传动行星轮，行星轮啮合齿圈的内圈。

3.根据权利要求2所述的电动车行星系四速驱动系统，其特征在于，所述两个行星排之间的太阳轮相互地共轴安装，且其中一行星排的行星轮与另一行星排的齿圈的外圈相互地传动。

4.根据权利要求2所述的电动车行星系四速驱动系统，其特征在于，所述驱动机传动首级行星系的其中一太阳轮，首级行星系的其中一行星轮传递动力至末级行星系的其中一齿圈，末级行星系的其中一行星轮输出动力。

5.根据权利要求3所述的电动车行星系四速驱动系统，其特征在于，所述行星轮与齿圈的外圈通过转臂连接。

6.根据权利要求4所述的电动车行星系四速驱动系统，其特征在于，所述行星轮与齿圈依次通过转臂和多级齿轮传动。

7.根据权利要求1所述的电动车行星系四速驱动系统，其特征在于，所述驱动机驱动第一太阳轮，第一太阳轮啮合传动第一行星轮，第一行星轮啮合第一齿圈内圈；

所述太阳轮同轴地传动第二太阳轮，第二太阳轮啮合传动第二行星轮，第二行星轮内啮合第二齿圈，第二行星轮通过第二转臂连接第一齿圈外圈；

所述第一行星轮通过转臂连接齿轮，该齿轮传动第三齿圈外圈，第三齿圈内圈啮合第三行星轮，第三行星轮啮合传动第三太阳轮，第三行星轮通过第三转臂输出动力；

所述第三太阳轮同轴地传动第四太阳轮，第四太阳轮啮合传动第四行星轮，第四行星轮内啮合第四齿圈，第四行星轮通过第四转臂连接第三齿圈外圈。