CN211390930U - 一种两档同轴式电驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种两档同轴式电驱动系统，包括一个驱动电机和两档减速器，其特征在于：电机输出轴和两档减速器第一行星机构太阳轮花键连接，两档减速器为横置两档双排行星减速机构，由两组单排行星机构串联，并带有差速器，第二行星架和差速器壳体固定连接，输出端的差速器两根半轴和电机输入均同轴，左半轴穿过电机中心，前一组行星机构用来降低电机的转速，后一组行星机构配合离合器及制动器用来实现两档切换，解决两档减速器换挡动力中断问题。本实用新型无换挡机构，换挡无动力中断，无换挡冲击，具有优良的驾驶舒适性；自带差速器，电机输出和差速器输出同轴，减速器具有紧凑的结构，较小的体积和较轻的重量，可以节省底盘的布置空间。
Description
技术领域
本实用新型属于纯电动汽车电驱动领域，涉及一种两档同轴式电驱动系统。
背景技术
目前市场上现有电动车基本都是使用固定速比的单级减速器。使用单级的减速器能够基本满足一般行驶要求，但是只采用单级的减速器无法同时满足低速大扭矩和较高车速的要求，往往导致车辆低速的驱动力降低，不能达到理想的最高车速。对于高性能的纯电动车，这一问题尤为突出。为了解决这一问题，通常使用一个较大功率/扭矩的电机来同时满足车辆的高速性能和加速性能。可是，较大驱动电机意味着电机的高效区域可能更远离日常驾驶所对应的运行区域，降低了车辆的经济性。这也是特斯拉电动车的高性能车型ModelS P85D 使用双电机的原因之一，目前市场上现有的两档减速器，因存在动力中断问题，严重影响驾乘舒适性，并未匹配在纯电动乘用车上，仅仅匹配在混合动力车型及对驾乘舒适性能要求不高的纯电动商用车或客车上。且双离合两档减速器因电机和离合器直接连接，不能直接匹配转速>10000r/min的高速电机。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种两档同轴式电驱动系统，克服原两档减速器换挡存在动力中断问题的缺点，提高驾乘舒适性，可以匹配纯电动乘用车及纯电动商用车。
一种两档同轴式电驱动系统，包括一个驱动电机和两档减速器，其特征在于：电机输出轴和两档减速器第一行星机构太阳轮花键连接，两档减速器为横置两档双排行星减速机构，由两组单排行星机构串联，并带有差速器，第二行星架和差速器壳体固定连接，输出端的差速器两根半轴和驱动电机输入均同轴，左半轴穿过驱动电机中心，制动器主动盘布置在两档减速器壳体上，制动器从动盘和第二行星机构大齿圈焊接为一体上，离合器主动盘布置在第一行星架上，离合器从动盘和第二行星机构大齿圈焊接为一体，前一组行星机构用来降低电机的转速，后一组行星机构配合离合器及制动器用来实现两档切换，解决两档减速器换挡动力中断问题。
一种两档同轴式电驱动系统，其特征在于：电机输出轴和两档减速器第一行星机构太阳轮做成一体，第一行星机构大齿圈有均布的凸台与减速器壳体的槽配合固定，第一行星架和第二太阳轮花键连接。
本实用新型的优点是：本实用新型系统由两排行星机构串联而成，前一组行星机构可降低电机的转速,防止高速电机的高转速直接传递给离合器，从而造成离合器早期失效或工作的不平稳；后一组行星机构同时和制动器及离合器连接，通过控制离合器及制动器的闭合可以实现两个档位；采用行星机构，一档和二档的速比调节范围大，可以输出更大的扭矩，相应的驱动电机的扭矩要求可以降低，那么驱动电机的尺寸和重量也将相应降低，可以达到降低成本的目的。该系统换挡时无动力中断，离合器对应二档，制动器对应一挡；制动器闭合，离合器打开，此时为一档(离合器及对应的二档位已经位于预备状态)；当需要挂二档时，制动器打开，离合器闭合，即可立即进入二档。两组速比，起步和低速(车速≤80km/h)时采用大速比(速比＞14)，实现大扭矩输出，起步及加速性能好；高速(车速＞80km/h)用小速比(速比4～8)，可以产生更高的最大车速。两组速比可以根据工况让电机工作在高效率区，节约能耗，该系统无换挡机构，换挡无动力中断，无换挡冲击，具有优良的驾驶舒适性。本实用新型系统带差速器，电机输出和差速器输出同轴，变速器具有紧凑的结构，较小的体积，较轻的重量，可以节省底盘的布置空间。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的一档动力传递路径图；
图3为本实用新型的二档动力传递路径图；
图中：1-驱动电机，2-电机输出轴，3-第一行星机构太阳轮，4-第一行星轮，5-第一行星机构大齿圈，6-第一行星架，7-离合器，8-制动器，9-第二太阳轮，10-第二行星轮，11-第二行星机构大齿圈，12-第二行星架，13-差速器，14-右半轴，15-左半轴。
具体实施方式
现结合附图详细说明本实用新型结构的实施方式：
一种两档同轴式电驱动系统，如图1所示，包括一个驱动电机1和两档减速器，其特征在于：电机输出轴2和两档减速器第一行星机构太阳轮3花键连接，将电机的动力传递给第一行星机构，两档减速器为横置两档双排行星减速机构，由两组单排行星机构串联，并带有差速器13，第二行星架和12差速器13壳体固定连接，输出端的差速器13两根半轴和驱动电机1输入均同轴，左半轴穿过驱动电机中心，制动器8主动盘布置在两档减速器壳体上，制动器8从动盘和第二行星机构大齿圈11焊接为一体上，离合器7主动盘布置在第一行星架6上，离合器7从动盘和第二行星机构大齿圈11焊接为一体，前一组行星机构用来降低电机的转速，后一组行星机构配合离合器7及制动器8用来实现两档切换，解决两档减速器换挡动力中断问题。
本实用新型的动力传动过程为：第一行星机构大齿圈5固定在两档减速器壳体上，动力从第一行星机构太阳轮3传递给第一行星轮4，并从第一行星架6输出，第一行星架6和第二太阳轮9花键连接，输出的动力从第一行星架6传递给第二太阳轮9，制动器8主动盘布置在减速器壳体上，制动器8从动盘和第二行星机构大齿圈11焊接为一体上，制动器8主动盘和从动盘闭合压紧后，将会锁死第二行星机构大齿圈11，电机动力经第二太阳轮9传递给第二行星架12；第二行星架12和差速器13壳体固定连接，将第二行星机构的动力从差速器13两半轴输出；离合器7主动盘布置在第一行星架6上，离合器7从动盘和第二行星机构大齿圈11焊接为一体，离合器7主动盘和从动盘闭合压紧后，即第二太阳轮9和第二行星机构大齿圈11合为一体，输出直接档位。
本实用新型的工作原理如下：
如图2所示：一档动力传递路径为，整车起步时，用一档进行起步，起步后，将一直用一档进行驱动直至某个设定车速(假定车速80 km/h)。在一档低速工况，电机输出轴2和第一行星机构太阳轮3通过花键连接，第一行星机构大齿圈5固定在壳体上，动力从电机传递给第一行星架6，此时为一级减速；第一行星架6和第二太阳轮9串联(花键连接)，来自驱动电机1的动力通过第一行星架6传递给第二太阳轮9，此时离合器7打开，制动器8闭合，第二行星机构大齿圈11锁死，驱动电机1动力从第二太阳轮9传递给第二行星轮10，进而传递给第二行星架12，第二行星架12和差速器壳13连接，动力从第二行星架12传递给与差速器13，此时为二级减速；最后通过与差速器连接的右半轴14和左半轴15传递动力给车轮。
如图3所示：二档动力传递路径为，当车速达到设定的高速工况(设定的换挡车速80km/h)，电机输出轴2和第一行星机构太阳轮3通过花键连接(或做成一体)，第一行星机构大齿圈5固定在壳体上，动力从电机传递给第一行星架6，此时为一级减速；第一行星架6和第二太阳轮9串联(花键连接)，来自驱动电机1的动力通过第一行星架6传递给第二太阳轮9，此时离合器7闭合，制动器8打开，第二行星机构大齿圈11和第二太阳轮9连为一体，从第二行星架12输出直接档位，动力从第二行星架12传递给与差速器13，此时为二级减速；最后通过与差速器连接的右半轴14和左半轴15传递动力给车轮。
倒挡工况：动力传递路径如同一档，只需要电机反转即可。
本实用新型系统工况对应离合器、制动器工作过程如下：
| 工况 | 离合器 | 制动器 |
| 空挡 | 开 | 开 |
| 一档 | 开 | 闭 |
| 二档 | 闭 | 开 |
| 倒档（电机反转） | 开 | 闭 |
制动器8主动盘和从动盘闭合压紧后（离合器7打开），将会锁死第二行星机构大齿圈11，电机动力经第二太阳轮9传递给第二行星架12，因第二行星架12和差速器13壳体连接，所以动力从第二行星架12传递给差速器13，并从差速器13的左右半轴输出，此时变速器为一档。离合器7主动盘和从动盘闭合压紧后(制动器8打开)，第二太阳轮9和第二行星机构大齿圈11合为一体，第二行星机构整体输出直接档位，第二行星架12和差速器13壳体连接，所以动力从第二行星架12传递给差速器13，并从差速器13的左右半轴输出，此时变速器为二档。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本实用新型所提交的权利要求书确定的保护范围。
Claims (2)
1.一种两档同轴式电驱动系统，包括一个驱动电机（1）和两档减速器，其特征在于：电机输出轴（2）和两档减速器第一行星机构太阳轮（3）花键连接，两档减速器为横置两档双排行星减速机构，由两组单排行星机构串联，并带有差速器（13），第二行星架（12）和差速器（13）壳体固定连接，输出端的差速器（13）两根半轴和电机输入均同轴，左半轴（15）穿过电机中心，制动器（8）主动盘布置在减速器壳体上，制动器（8）从动盘和第二行星机构大齿圈（11）焊接为一体上，离合器（7）主动盘布置在第一行星架（6）上，离合器（7）从动盘和第二行星机构大齿圈（11）焊接为一体。
2.根据权利要求1所述的两档同轴式电驱动系统，其特征在于：电机输出轴（2）和两档减速器第一行星机构太阳轮（3）做成一体，第一行星机构大齿圈（5）有均布的凸台与减速器壳体的槽配合固定，第一行星架（6）和第二太阳轮（9）花键连接。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN110843490A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-02-28 | 格特拉克（江西）传动系统有限公司 | 一种两档同轴式电驱动系统 |
| CN112622522A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-04-09 | 北京北方车辆新技术孵化器有限公司 | 一种紧凑布局的两档同轴电驱动桥 |
| CN114537042A (zh) * | 2020-11-26 | 2022-05-27 | 长沙中车智驭新能源科技有限公司 | 一种双行星排电驱动总成 |
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2019
- 2019-12-06 CN CN201922169623.2U patent/CN211390930U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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