CN214984770U - 一种动力总成系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力总成系统及电动汽车，涉及电动汽车技术领域。所述动力总成系统包括：电机以及分别与所述电机固定连接的电机控制器和减速器；所述电机控制器设置于所述电机和所述减速器的上方；其中，所述电机和所述减速器均集成设置在第一壳体上；所述电机控制器的第一端盖通过多个连接件与所述第一壳体连接。本实用新型的技术方案通过集成设计取消电机和减速器各自壳体，设计为一个共壳体，同时电机控制器通过下沉调整和减速器轴系调整实现整体总成集成结构更加紧凑，满足后驱车型布置，实现减重和降本。

Description

一种动力总成系统及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及一种动力总成系统及电动汽车。

背景技术

随着新能源汽车特别是纯电动汽车的不断发展，未来动力总成系统的一体化高度集成趋势已经十分明显。一般来说，将动力总成系统中的核心部件一体化集成，不仅可以提高系统的功率密度，减少能量在各个环节的损耗，提高能效，同时还能降低成本，减小体积、实现轻量化。

目前一体化集成的动力总成系统通常是将电机、减速器以及电机控制器进行集成，适用于前驱车型和后驱车型的动力总成系统布置。

但是，对于电动汽车来说，往往还需要直流电源转换器、车载充电机、配电盒等高压电气部件，目前主流的机舱设计方案是增加二层支架，将直流电源转换器、车载充电机、配电盒等安装在二层支架上，配电盒分别通过高压直流线束与动力电池和电机控制器连接。该种整车布置方案可以实现前、后驱车型共用相同的动力总成系统，但是需要增加二层支架以及配电盒与电机控制器连接的高压直流线束，进而增加了整车空间占用，增加了整车重量和零部件成本。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种动力总成系统及电动汽车，以解决现有技术中前驱车型和后驱车型的动力总成系统需要分别开发设计的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型实施例提供一种动力总成系统，包括：电机以及分别与所述电机固定连接的电机控制器和减速器；

所述电机控制器设置于所述电机和所述减速器的上方；

其中，所述电机和所述减速器均集成设置在第一壳体上；

所述电机控制器的第一端盖通过多个连接件与所述第一壳体连接。

可选的，所述第一端盖包括：

第一侧壁，所述第一侧壁向靠近所述第一壳体的方向延伸设置；

与所述第一侧壁相邻的第二侧壁，所述第二侧壁靠近所述减速器的一端设有第一连接部；

其中，所述第一侧壁和所述第二侧壁通过多个连接件与所述第一壳体连接。

可选的，所述第一端盖的顶部设置有第二连接部；

所述第二连接部和所述第一连接部相邻设置；

其中，通过所述第一连接部和第二连接部中的至少之一；所述动力总成系统还包括动力辅助部件，所述动力辅助部件与所述电机控制器连接，且插设于所述电机控制器的内部，所述动力辅助部件为电力分配单元或者高压直流连接器。

可选的，所述第一壳体的外表面设置有多个第一加强筋，多个所述第一加强筋交叉设置，将所述第一壳体的外表面分割为网格状；

与部分所述第一加强筋连接的多个第二加强筋，所述第二加强筋由靠近所述减速器的一端向远离所述减速器的一端延伸；

其中，所述第二加强筋的直径大于所述第一加强筋的直径。

可选的，所述第一壳体上设置有漏油观察孔和放油孔；

所述漏油观察孔设置在所述第一壳体的底部；

所述放油孔与所述电机的油缸连通。

可选的，所述电机和所述减速器还分别设有多个吊耳结构。

可选的，所述电机控制器的底部设置有出水口和进水管；

所述电机的外壁分别设置有进水口和出水管；

其中，所述出水口和所述进水口连通，所述出水口和所述进水口均为直插式连接口。

可选的，所述电机控制器的底部设置有与所述进水管相邻的信号连接器；

所述信号连接器远离所述电机控制器的端面上设置有出线口。

可选的，所述电机包括：

固定支架；所述固定支架的轴心方向与所述减速器的减速轴的轴心方向平行，或者位于同一直线。

可选的，所述减速器分别设置有输入轴、中间轴和输出轴；

所述输入轴的轴心线和所述中间轴的轴心线位于同一水平面上，且所述输入轴的轴心线和所述中间轴的轴心线间隔预设距离。

本实用新型还提供一种电动汽车，包括如上所述的动力总成系统。

本实用新型的有益效果是：

上述技术方案中，所述动力总成系统包括：电机以及分别与所述电机固定连接的电机控制器和减速器；所述电机控制器设置于所述电机和所述减速器的上方；其中，所述电机和所述减速器均集成设置在第一壳体上；所述电机控制器的第一端盖通过多个连接件与所述第一壳体连接。本实用新型通过集成设计取消电机和减速器各自壳体，设计为一个共壳体，同时电机控制器通过下沉调整和减速器轴系调整实现整体总成集成结构更加紧凑，满足后驱车型布置，实现减重和降本；还节省了前、后驱车型分别开发所需的开发周期、验证周期、开发成本、模具费用以及验证费用等，提高了产品可靠性。

附图说明

图1表示本实用新型实施例提供的动力总成系统的前轴测图；

图2表示本实用新型实施例提供的动力总成系统的后轴测图；

图3表示本实用新型实施例提供的动力总成系统的右视图。

附图标记说明：

1-电机；11-固定支架；2-电机控制器；21-第一端盖；211-第一侧壁；212-第二侧壁；213-第一连接部；214-第二连接部；22-进水管；23-出水管；24-信号连接器；25-输入轴；26-中间轴；27-输出轴；3-减速器；31-减速轴；4-第一壳体；41--第一加强筋；42-第二加强筋；43-漏油观察孔；44-放油孔；5-连接件；6-吊耳结构。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本实用新型的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本实用新型的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本实用新型的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本实用新型实施例的实施过程构成任何限定。

应当知道的是，当前技术发展方向，一体化动力总成主要集中在电机、电机控制器、减速器的三合一集成方案，并朝着小型化、高度集成化发展，基于当前技术发展方向吗，以及现有技术中前驱车型和后驱车型的动力总成系统需要分别开发设计的问题，提供一种动力总成系统及电动汽车。

所述动力总成系统首先应用在后置后驱三厢轿车和两厢运动型多用途汽车(SUV)。整车在布置方面提出一系列新的需求：一、在保证动力的前提下，尽可能压缩动力总成系统的垂直方向(图1的Z方向)的空间，以便为后备箱留出更多空间。二、尽可能压缩动力总成系统的长度方向(图1的Y方向)的空间，为副车架留出足够空间，以便副车架能做的更小，为多连杆悬架布置留出空间。三、尽可能压缩动力总成系统的宽度方向(图1的X方向)的空间，为布置更大的电池和为后备箱备胎放置留出空间。四、要求动力总成和电池间的高压连接电缆尽可能短，以便节省高压线束布置空间和降低线缆成本，这样动力总成与高压线缆连接位置和形式大大受限，不得不在结构上寻求新的突破。五、低压控制电缆尽可能收缩在动力总成包络内，这样才有可能在整车上布置包络更小，同样要改变电压线缆出线位置。六、电机和电机控制器液冷却回路，由于布置空间的极度压缩，动力总成需要更小的外包络空间，外置的胶管卡箍连接方案已经不可能，一种新颖的内置式直连方式提出并实现。七、电机和电机控制器液冷却回路在整车布置方面，要求整车冷却水路连接时提升可装配性，提升产线装配便利性和减少装配时间，同时便于在分装线分装。八、为减小布置空间，要求动力总成动力输出端半轴连接支架与动力总成集成。九、由于整车装配时后驱上部安装空间被后地板遮挡，动力总成搭铁安装位置受限，在极度压缩的空间内不得不考虑搭铁位置和装配方式，以便实现搭铁功能的同时，能够实现整车产线的快速安装。十、在动力总成后驱布置时，由于总成空间极度压缩，保证离地间隙成为困难，主体现在两个方面，一个是减速器的最低点需要向上收缩；另一个是悬置的安装被限制在纵向有限的空间内，安装位置向上副车架无法提供安装支点，向下很容易超过离地间隙。十一、由于后驱布置动力总成和整个副车架正好处于后排座椅下方地板斜面下，这样动力总成与地板斜面之间距离保证很困难，同时地板下面要求安装隔音棉，空间同样被压缩。十二、要求动力总成在模态设计时，能够提供良好的结构噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)NVH性能。十三、在动力总成设计时要求有很高的能量转化效率，所以在能量传输设计时，尽可能减短内部线缆连接。

针对上述需求和集成化发展方向，如图1至图3所示，本实用新型实施例提供了一种动力总成系统，包括：电机1以及分别与所述电机1固定连接的电机控制器2和减速器3；

所述电机控制器2设置于所述电机1和所述减速器3的上方；

其中，所述电机1和所述减速器3均集成设置在第一壳体4上；

所述电机控制器2的第一端盖21通过多个连接件5与所述第一壳体4连接。

该实施例中，所述动力总成系统包括电机1、电机控制器2和减速器3，电机1和减速器3通过集成的第一壳体4实现集成连接，这样能大大减小所述动力总成系统的长度方向(图1的Y方向)上的长度，为整车Y向布置留出空间；所述电机控制器2的第一端盖21通过多个连接件5与所述第一壳体4连接，这里的所述连接件5可以为减速器3的螺栓，也可以为电机控制器2的固定支架；具体地，所述电机1和减速器3通过四个螺栓实现与电机控制器2的四个固定支架固定连接，所述螺栓下面电机减速器支点尽可能设计的很低，同样电机控制器上四个固定支架设计时向电机控制器上方收缩，可大大收缩动力总成系统的垂直方向(图1的Z方向)的布置空间。本实用新型的动力总成系统的集成结构，节省了前、后驱车型分别开发所需的开发周期、验证周期、开发成本、模具费用以及验证费用等，提高了产品可靠性。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的所述动力总成系统可以同时满足多种平台车型的应用，可以产生巨大的经济效益。

可选的，所述第一端盖21包括：

第一侧壁211，所述第一侧壁211向靠近所述第一壳体4的方向延伸设置；

该实施例中，所述第一端盖21设置有第一侧壁211，所述第一侧壁211向靠近所述第一壳体4的方向延伸设置，即所述电机控制器2的第一侧壁211设计成两个斜面，实现整体体积包络优化减小，后驱布置动力总成和整个副车架正好处于后排座椅下方地板斜面下，这样动力总成与地板斜面之间安全距离就能保证，同时可提高上端盖的模态，改善总成噪声、振动与声振粗糙度(NVH)的水平。

与所述第一侧壁211相邻的第二侧壁212，所述第二侧壁212靠近所述减速器3的一端设有第一连接部213；

其中，所述第一侧壁211和所述第二侧壁212通过多个连接件5与所述第一壳体4连接。

该实施例中，所述动力总成系统应用于后驱车型时，所述高压直流连接器的直流铜排通过所述第一连接部213，插设于所述电机控制器2的内部，与所述电机控制器2的直流铜排连接，且于所述第一连接部213进行密封，所述高压直流连接器还与电动汽车的动力电池连接，从而为所述电机控制器2提供直流电输入。

可选的，所述第一端盖21的顶部设置有第二连接部214；

所述第二连接部214和所述第一连接部213相邻设置；

其中，通过所述第一连接部213和第二连接部214中的至少之一；所述动力总成系统还包括动力辅助部件，所述动力辅助部件与所述电机控制器2连接，且插设于所述电机控制器2的内部，所述动力辅助部件为电力分配单元或者高压直流连接器。

需要说明的是，所述电机控制器2通过所述第一连接部213实现与直流高压电缆连接，为动力总成提供动力电能，通过第二连接部214实现高压电缆铜排安装螺栓的放入和固定，该结构可大量节省高压线束布置空间和降低线缆成本，同时能减少电缆重量，所述第二连接部214可实现装配后电机控制器的壳体密封。

可选的，所述第一壳体4的外表面设置有多个第一加强筋41，多个所述第一加强筋41交叉设置，将所述第一壳体4的外表面分割为网格状；

与部分所述第一加强筋连接的多个第二加强筋42，所述第二加强筋42由靠近所述减速器3的一端向远离所述减速器3的一端延伸；

这里，多个第二加强筋42与部分所述第一加强筋41连接，可以理解为所述第二加强筋42也设置在所述第一壳体4的外表面，且设置在网格状的第一加强筋41上。

其中，所述第二加强筋42的直径大于所述第一加强筋41的直径。

该实施例中，在不降低所述第一壳体4的强度的基础上，为提高整体轻量化，设有多个第一加强筋41，多个所述第一加强筋41交叉设置，将所述第一壳体4的外表面分割为网格状，还在所述第一壳体4上设计多个第二加强筋42，不仅保证了整体的强度，而且在整体上大幅提升了总成模态，改善了结构噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)性能。

可选的，所述第一壳体4上设置有漏油观察孔43和放油孔44；

所述漏油观察孔43设置在所述第一壳体4的底部；

所述放油孔44与所述电机1的油缸连通。

该实施例中，由于为了减少所述动力总成系统的长度方向(图1的Y方向)的包络空间和减少零部件数量，电机1和减速器3的壳体设计为一体化的第一壳体4，这样减速器3内润滑油如果故障流入电机1内，是无法快速查看的，故本实用新型还设计了电机端的漏油观察孔43，所述漏油观察孔43设置在所述第一壳体4的底部，便于查看故障漏油。所述第一壳体4还包括放油孔44，所述放油孔44作为润滑油品更换放油孔使用，当然还可以在所述第一壳体4的适当位置增加润滑油加油孔使用，本实用新型不限制润滑油加油孔的具体位置，根据具体需求设计，当然，润滑油加油孔也可以作为油液液面高度观察孔使用。

可选的，所述电机1和所述减速器3还分别设有多个吊耳结构6。

需要说明的是，由于电机的重量较沉，并不能通过用手搬动，而是需要辅助工具搬运，但是在搬用过程中，由于缺少与固定件连接的相关部件，很难保证搬运过程的安全性，故本实用新型的所述电机1和所述减速器3还分别设有多个吊耳结构6，所述吊耳结构6全部设计为集成式吊耳结构，不仅较低成本，同时有效减少零部件数量和减少装配环节，提高了后续工作的安全性。

可选的，所述电机控制器2的底部设置有出水口和进水管22；

所述电机1的外壁分别设置有进水口和出水管23；

其中，所述出水口和所述进水口连通，所述出水口和所述进水口均为直插式连接口。

该实施例中，电机1通过进水管22实现与整车冷却系统连接，作为动力总成冷却出水口使用，大幅提升可装配性，提升产线装配便利性和减少装配时间，便于在分装线分装，同时减少动力总成系统的宽度方向(图1的X方向)的空间；所述电机控制器2通过出水管23实现与整车冷却系统连接，作为动力总成冷却系统的进水口使用，有效提升可装配性，提升产线装配便利性和减少装配时间，便于在分装线分装，由于该出水管23有别与传统的在电机控制器侧面出水，该设计在所述电机控制器2的下方，不仅能有效利用所述电机控制器2的下方剩余空间，还可以减少出水口在侧方布置对所述动力总成系统的宽度方向(图1的X方向)和所述动力总成系统的长度方向(图1的Y方向)的空间的占用。

可选的，所述电机控制器2的底部设置有与所述进水管22相邻的信号连接器24；

所述信号连接器24远离所述电机控制器2的端面上设置有出线口。

需要说明的是，所述信号连接器24远离所述电机控制器3的端面上设置有出线口，可以减小所述动力总成系统的外形尺寸，从而减少占用空间。这里所述信号连接器24可以为低压接口，实现电机控制器2与整车电压线束连接，所述信号连接器24有别有电机控制器侧面出线，设计在电机控制器2的下方，能有效利用电机控制器2的下方空余空间。

可选的，在所述信号连接器24和所述进水管22之间可以增加预设两个搭铁连接。

需要说明的是，所述电机控制器2通过预留两个搭铁连接点实现与整车搭铁线束连接，其中一个搭铁点作为传统搭铁点预留，另一个搭铁点是为后驱布置装配专门设计，其能满足后驱搭铁功的同时，实现整车产线的快速安装。

可选的，所述电机1包括：

固定支架11；所述固定支架11的轴心方向与所述减速器3的减速轴31的轴心方向平行，或者位于同一直线。

该实施例中，如图2所示，所述电机1通过所述固定支架11与整车驱动半轴支架连接，所述固定支架11的轴心方向与所述减速器3的减速轴31的轴心方向平行，或者位于同一直线，实现半轴固定支撑，集成固定支架11与电机的后端盖设计为一体，不仅能收缩半轴支架空间，同时通过计算机辅助工程(CAE)的分析，把所述固定支架11的厚度设计为满足使用的最薄结构，节约动力总成系统的宽度方向(图1的X方向)的空间的同时减少重量，减少装配零部件数量。

可选的，所述减速器3分别设置有输入轴25、中间轴26和输出轴27；

所述输入轴25的轴心线和所述中间轴26的轴心线位于同一水平面上，且所述输入轴26的轴心线和所述中间轴27的轴心线间隔预设距离。

需要说明的是，如图3所示，通过调整所述减速器3的轴系布置，即调整所述输入轴25的轴心线、所述中间轴26的轴心线以及所述输出轴27的轴心线之间的相对位置，具体地，将通过所述输入轴25的轴心线、所述中间轴26的轴心线的所在平面调整为水平面，所述中间轴26的轴心线相对所述输入轴27的轴心线上移预设距离，从而使所述减速器3的壳体与电动汽车的底部车架大于或等于预设间隙，这里所述预设间隙优选为20mm。还可以通过所述减速器3绕水平面倾斜布置实现，满足整车底板的高度空间要求。

综上所述，本实用新型的动力总成系统通过集成设计取消电机和减速器各自壳体，设计为一个共壳体，同时电机控制器通过下沉调整和减速器轴系调整实现整体总成集成结构更加紧凑，满足后驱车型布置，实现减重和降本。本实用新型的动力总成系统在与整车连接接口方面更加简洁，装配简单，内部高压连接线路更短，自身能耗更低。

本实用新型还提供一种电动汽车，包括如上所述的动力总成系统。

本实用新型实施例提供的电动汽车，包括如上所述的动力总成系统，亦即上述的动力总成系统所有实施例均适用于该电动汽车，且均能达到相同或相似的有益效果，在此不再赘述。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (11)

1.一种动力总成系统，其特征在于，包括：电机(1)以及分别与所述电机(1)固定连接的电机控制器(2)和减速器(3)；

所述电机控制器(2)设置于所述电机(1)和所述减速器(3)的上方；

其中，所述电机(1)和所述减速器(3)均集成设置在第一壳体(4)上；

所述电机控制器(2)的第一端盖(21)通过多个连接件(5)与所述第一壳体(4)连接。

2.根据权利要求1所述的动力总成系统，其特征在于，所述第一端盖(21)包括：

第一侧壁(211)，所述第一侧壁(211)向靠近所述第一壳体(4)的方向延伸设置；

与所述第一侧壁(211)相邻的第二侧壁(212)，所述第二侧壁(212)靠近所述减速器(3)的一端设有第一连接部(213)；

其中，所述第一侧壁(211)和所述第二侧壁(212)通过多个连接件(5)与所述第一壳体(4)连接。

3.根据权利要求2所述的动力总成系统，其特征在于，所述第一端盖(21)的顶部设置有第二连接部(214)；

所述第二连接部(214)和所述第一连接部(213)相邻设置；

其中，通过所述第一连接部(213)和第二连接部(214)中的至少之一；所述动力总成系统还包括动力辅助部件，所述动力辅助部件与所述电机控制器(2)连接，且插设于所述电机控制器(2)的内部，所述动力辅助部件为电力分配单元或者高压直流连接器。

4.根据权利要求1所述的动力总成系统，其特征在于，所述第一壳体(4)的外表面设置有多个第一加强筋(41)，多个所述第一加强筋(41)交叉设置，将所述第一壳体(4)的外表面分割为网格状；

与部分所述第一加强筋(41)连接的多个第二加强筋(42)，所述第二加强筋(42)由靠近所述减速器(3)的一端向远离所述减速器(3)的一端延伸；

其中，所述第二加强筋(42)的直径大于所述第一加强筋(41)的直径。

5.根据权利要求1所述的动力总成系统，其特征在于，所述第一壳体(4)上设置有漏油观察孔(43)和放油孔(44)；

所述漏油观察孔(43)设置在所述第一壳体(4)的底部；

所述放油孔(44)与所述电机(1)的油缸连通。

6.根据权利要求1所述的动力总成系统，其特征在于，所述电机(1)和所述减速器(3)还分别设有多个吊耳结构(6)。

7.根据权利要求1所述的动力总成系统，其特征在于，所述电机控制器(2)的底部设置有出水口和进水管(22)；

所述电机(1)的外壁分别设置有进水口和出水管(23)；

其中，所述出水口和所述进水口连通，所述出水口和所述进水口均为直插式连接口。

8.根据权利要求7所述的动力总成系统，其特征在于，所述电机控制器(2)的底部设置有与所述进水管(22)相邻的信号连接器(24)；

所述信号连接器(24)远离所述电机控制器(2)的端面上设置有出线口。

9.根据权利要求1所述的动力总成系统，其特征在于，所述电机(1)包括：

固定支架(11)；所述固定支架(11)的轴心方向与所述减速器(3)的减速轴(31)的轴心方向平行，或者位于同一直线。

10.根据权利要求1所述的动力总成系统，其特征在于，所述减速器(3)分别设置有输入轴(25)、中间轴(26)和输出轴(27)；

所述输入轴(25)的轴心线和所述中间轴(26)的轴心线位于同一水平面上，且所述输入轴(26)的轴心线和所述中间轴(27)的轴心线间隔预设距离。

11.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的动力总成系统。

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