CN218519523U - 用于车辆的推进系统和电动轮轴 - Google Patents

用于车辆的推进系统和电动轮轴 Download PDF

Info

Publication number
CN218519523U
CN218519523U CN202090000929.3U CN202090000929U CN218519523U CN 218519523 U CN218519523 U CN 218519523U CN 202090000929 U CN202090000929 U CN 202090000929U CN 218519523 U CN218519523 U CN 218519523U
Authority
CN
China
Prior art keywords
propulsion system
clutch
electric
electric propulsion
torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202090000929.3U
Other languages
English (en)
Inventor
E·C·吉万
B·多茨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo eAutomotive Germany GmbH
Valeo Embrayages SAS
Original Assignee
Valeo Siemens eAutomotive Germany GmbH
Valeo Embrayages SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Siemens eAutomotive Germany GmbH, Valeo Embrayages SAS filed Critical Valeo Siemens eAutomotive Germany GmbH
Application granted granted Critical
Publication of CN218519523U publication Critical patent/CN218519523U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/006—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion power being selectively transmitted by either one of the parallel flow paths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/02—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/001—Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/42—Clutches or brakes
    • B60Y2400/424—Friction clutches
    • B60Y2400/4244—Friction clutches of wet type, e.g. using multiple lamellae
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/61—Arrangements of controllers for electric machines, e.g. inverters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0021—Transmissions for multiple ratios specially adapted for electric vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0034—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/684—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive
    • F16H61/688—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive with two inputs, e.g. selection of one of two torque-flow paths by clutches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种用于车辆、特别是机动车辆的电动推进系统，包括：永磁体电机(4)，该电机包括定子(410)和具有六个或八个极的转子；能够驱动输出轴的差速器(7)；在运动学上布置在该电机(4)与该差速器(7)之间的变速器装置(10)，该变速器装置包括具有第一减速比的第一扭矩传递路径(11)和具有第二减速比的第二扭矩传递路径(12)，该变速器装置(10)包括用于选择性地经由该第一传递路径(11)或经由该第二传递路径(12)在该电机(4)与该差速器(7)之间传递扭矩的联接装置(1，2)。本实用新型还涉及一种电动轮轴。

Description

用于车辆的推进系统和电动轮轴
技术领域
本实用新型涉及一种车辆的电动推进系统，该车辆特别是机动车辆，特别是在车轮处具有例如大于3800N.m、特别是大于4400N.m的高扭矩并且在车轮处具有例如大于1300转每分钟、特别是大于1600转每分钟的高速度的机动车辆，诸如运动型多用途车辆(也称为SUV)。本实用新型还涉及一种电动轮轴。
背景技术
这种推进系统常规地具有电机，该电机具有供电电压为400V的逆变器，这些机器能够达到16000转每分钟的速度并且与具有单个减速比的机械变速器相关联。
利用这样的架构，经常难以找到对车轮处的高扭矩(大于3800N.m、特别是大于4400N.m)的需要与达到相对高的速度(大于180km/h、特别是大于200km/h) 的需要之间的良好折中。此外，这些推进系统的操作生成了对推进系统的效率和车辆的自主性不利的损耗。
实用新型内容
因此，本实用新型旨在减少损耗(铁损、交流电流损耗、阻力矩、飞溅润滑等)，以增加推进系统的效率，并且增加自主性。
为此目的，本实用新型涉及一种用于车辆、特别是机动车辆的电动推进系统，包括：
-被配置为由逆变器供电的永磁体电机，该电机包括具有六个或八个极的转子、以及具有定子本体的定子，该定子本体设有槽，这些槽接收形成绕组的导体，在该定子本体中的槽的数量在48与72之间；
-能够驱动输出轴的差速器，该输出轴在其端部承载该车辆的两个侧向相对的车轮；
-在运动学上布置在该电机与该差速器之间的变速器装置，该变速器装置包括具有第一减速比的第一扭矩传递路径和具有第二减速比的第二扭矩传递路径，该变速器装置包括用于选择性地经由该第一传递路径或经由该第二传递路径在该电机与该差速器之间传递扭矩的联接装置。
因此，利用这种类型的电机来实现至少两个减速比的变速器装置允许该电机在其最佳效率区中运行并且改进效率。这还使得更容易实现以下目的：在车轮处的最大速度(大于1300转每分钟、特别是大于1600转每分钟)；以及在车轮处的扭矩(大于 3800N.m、特别是大于4400N.m)。使用至少两个传动比可以调和高的起动扭矩和最大速度，并且因此减少车辆达到高速度所必需的时间。两个传动比的选择提供了在变速器复杂性、动态性能、车辆消耗以及电机的尺寸之间的良好折中。大量(诸如48 个、54个或72个)的槽可以获得更好的旋转场、更少的扭矩波动以及更低的铁损。这种类型的电机与双速变速器装置的组合还可以通过避免电机与双速减速装置之间的共振现象来获得良好的噪声、振动和硬度(NVH)行为。
电动推进系统可以额外地包括以下特征中的一个或多个：
优选地，电机是三相式(三相)机器。
极被成对地布置，例如三对或四对极。3对极的实现方式可以特别地降低振动水平。
转子具有正好六个极、特别是三对极。
如果适用，槽的数量是54或72。
已经观察到，与八极转子相比，六极转子的电频率降低了25％，这尤其在低操作扭矩(例如低于100N.m、特别是低于50N.m)下减少了交流电流损耗和铁损。
电机被配置为具有的最大速度小于14000转每分钟、例如小于13000转每分钟、特别是在10000转每分钟与14000转每分钟之间、例如在11000与13000转每分钟之间、例如12000转每分钟。具体地，具有至少两个减速比的变速器装置的实现方式可以使用电机，该电机的最大速度与具有单个比的已知推进系统相比可以降低。因此，避免了在非常高的旋转速度中固有的效率损耗。例如，代替使用具有16000转每分钟的最大速度的电机，可以使用具有12000转每分钟的最大速度的电机。降低电机的速度有助于降低机器的电频率，这减少了铁损和交流电流损耗。
推进系统被配置为使得差速器的驱动扭矩仅由电机产生，无论车辆的速度如何。换言之，在推进系统内，电机除了另一个机器或另一个电动机之外不干预驱动差速器。这样，电动机和/或另一个电机可以在车辆内用于驱动车辆的其他车轮。例如，在此提出的推进系统可以设置在车辆的第一电动轮轴中，并且车辆可以具有带有另外两个侧向相对车轮的第二轮轴，这个第二轮轴能够由另一个电机和/或燃烧发动机驱动。
推进系统被配置为使得通过变速器装置到差速器的扭矩仅由电机生成。
电动推进系统包括被配置为向所述电机供电的逆变器。
定子由逆变器供电。
逆变器的供电电压在600V与1000V之间、例如在700V与900V之间、例如 800V。因此，与供电电压为400V的逆变器相比，减少了逆变器处的损耗。
电机的强度在480A与800A之间、例如在533A与685A之间、例如600A。
特别地，对于小于800A、特别是在480A与800A之间、例如在533A与685A 之间、例如600A的强度和/或对于在600V与1000V之间、例如在700V与900V 之间、例如800V的逆变器供电电压，电机的最大速度小于14000转每分钟、特别是小于13000转每分钟、例如在10000转每分钟与14000转每分钟之间、特别是在11000 转每分钟与13000转每分钟之间、例如12000转每分钟。
电机具有的机械扭矩在380N.m与490N.m之间、例如在400N.m与460N.m之间、例如440N.m。因此，电机的尺寸更小，并且电机的效率好于机械扭矩大于500N.m 的情况。
定子绕组是拉入式绕组(pin winding)。拉入式绕组可以增加槽的填充系数，并且还有助于减少损耗、特别是直流损耗和焦耳损耗。
形成绕组的四到八层(例如六层)的导体被接收在槽中。因此减少了损耗。
这些层的导体沿相对于电机的旋转轴线的基本上径向方向布置。
这些槽围绕转子的旋转轴线X规则地布置。
电机具有的峰值功率在230kW与270kW之间、例如250kW。
电机的最大电频率在500Hz与700Hz之间、例如600Hz。因此，特别地与最大电频率达到高于1000Hz的电机相比，特别是在低操作扭矩下，减少了铁损。也减少了定子中的交流电流损耗(被称为AC损耗)。
优选地，这些极围绕转子的旋转轴线规则地分布。
变速器装置包括至少两个减速比，例如两个比或三个比。
变速器装置包括传动轴，该传动轴布置为将扭矩从第一传递路径传递到差速器以及从第二传递路径传递到差速器。换言之，第一传递路径和第二传递路径中的一个或另一个使传动轴旋转，该传动轴进而特别地经由齿轮系来驱动差速器。
联接装置包括第一离合器，该第一离合器包括第一输出元件和能够由电机驱动的第一输入元件，当第一离合器闭合时，扭矩能够在第一输入元件与第一输出元件之间传递。
联接装置包括第二离合器，该第二离合器包括第二输出元件和能够由电机驱动的第二输入元件，当第二离合器闭合时，扭矩能够在第二输入元件与第二输出元件之间传递。
第一离合器是渐进离合器。
第二离合器是渐进离合器。
第一离合器是湿式多片离合器。
第二离合器是湿式多片离合器。使用离合器、尤其渐进式多片离合器还可以通过避免突然换挡以及可感知到的加速度变化来确保使用者舒适。
第一传递路径被布置为在第一输出元件与差速器之间传递扭矩。
第二传递路径被布置为在第二输出元件与差速器之间传递扭矩。
第一传递路径具有比第二传递路径更低的传动比。
推进系统被配置为使得当第一离合器闭合时允许第一离合器的第一输出元件与差速器之间的扭矩传递，当第一离合器断开时且当第二离合器闭合时防止第一离合器的第一输出元件与差速器之间的扭矩传递。
换言之，推进系统被配置为使得当第一离合器闭合时允许第一离合器的第一输出元件与差速器之间的相互旋转驱动，并且当第一离合器断开时且当第二离合器闭合时防止第一离合器的第一输出元件与差速器之间的相互旋转驱动。
变速器装置包括连接元件，该连接元件被布置为允许或中断第一离合器的第一输出元件与差速器之间的扭矩传递。
因此，由于连接元件的致动，当第二离合器闭合时，可以中断第一离合器的输出元件的驱动、特别是第一离合器的输出摩擦片的驱动。这使得当第二离合器闭合时，可以显著限制或甚至消除第一离合器处的阻力矩，这可以改善推进系统的效率。
另外，当第一传递路径是具有低传动比的减速器时和/或当第二传递路径的减速比与第一传递路径的减速比之间的比率(也称为变速箱的开度比)高(例如在1.3与 2之间)时，并且尤其当离合器的第一输入元件和第二输入元件由电机在没有中间减速齿轮的情况下直接驱动时，连接元件的断开可以避免第一离合器的第一输出元件的过度离心，该离心第一输出元件可以在第二离合器闭合且第一离合器断开时以比电机的速度更大的速度旋转。具体地，当扭矩由第二离合器传递时，第一传递路径将充当与第一离合器的第一输出元件相关的增速器。本实用新型因此不仅可以减少损耗，而且还改进扭矩变速器装置的安全性。第一输出元件的特别是大于机器速度的过大速度将可能产生机械完整性的问题，并且将降低效率。
第一输入元件和第二输入元件被布置为被共同的扭矩输入轴驱动。
第一传递路径包括第一齿轮系。
第一传递路径包括：第一输入轴，该第一输入轴刚性地连接到第一带齿输入轮以用于与其一起旋转；以及第一带齿输出轮，该第一带齿输出轮直接或间接地(经由一个或多个中间带齿轮)与第一带齿输入轮啮合。
第二传递路径包括第二齿轮系。
第二传递路径包括：第二输入轴，该第二输入轴刚性地连接到第二带齿输入轮以用于与其一起旋转；以及第二带齿输出轮，该第二带齿输出轮直接或间接地(经由一个或多个中间带齿轮)与第二带齿输入轮啮合。
第一输入轴和第二输入轴中的至少一个是中空轴，并且第一输入轴和第二输入轴中的另一个在中空轴内部延伸。
第一输入轴联接到第一离合器的第一输出元件。
第二输入轴联接到第二离合器的第二输出元件。
连接元件是同步器。
第一减速比在0.05与0.1之间、特别是在0.06与0.08之间，并且第二减速比在0.12与0.2之间、特别是在0.14与0.17之间。结合上述电机的扭矩和/或速度特性，这些传动比适用于机动车辆、特别是运动型多用途类型的机动车辆(也称为SUV)。
本实用新型还涉及一种电动轮轴、特别是后轮轴，包括如上所述的推进系统、联接到差速器的输出轴，该输出轴能够在其端部驱动车辆的两个侧向相对的车轮。
本实用新型还涉及一种包括如上所述的推进系统或电动轮轴的车辆、特别是机动车辆、特别是运动型多用途机动车辆(也称为SUV)。
车辆的车轮处的最大扭矩大于3800N.m、特别是大于4200N.m、特别是大于4400N.m。
特别地，电动推进系统使得电机、差速器、变速器装置、以及在适当情况下的逆变器被集成在一起。特别地，它们安装在彼此上。
例如，电机、差速器、变速器装置、以及在适当情况下的逆变器各自具有至少一个壳体，该至少一个壳体固定到其他壳体中的至少一个上。
车辆能够以大于180km/h、特别是大于200km/h的最大速度行驶。
附图说明
[图1]是根据本实用新型的第一实施例的推进系统的示意图；
[图2]是根据本实用新型的第一实施例的推进系统的示意性截面图；
[图3]是根据第二实施例的推进系统的截面图；
[图4]是根据第二实施例的推进系统的侧视图；
[图5]是第二实施例的连接元件的放大截面图；
[图6]是电机的透视图。
具体实施方式
在说明书和权利要求中，“轴向”和“径向”取向将用于根据说明书中给出的定义来标示变速器装置的元件。按照惯例，“径向”取向与轴向取向正交。取决于背景，轴向取向与轴(例如电机的输出轴或推进系统的输出轴)之一的旋转轴线有关。
从运动学的观点来看，术语“输入”标示位于电机侧，并且从运动学的观点来看，术语“输出”标示位于车轮侧。
图1是展示本实用新型的第一实施例的示意图。它是一种用于推进车辆的电动轮轴的装置。
图1展示了推进系统，该推进系统包括：电机4；驱动输出轴70的差速器7，该输出轴旨在在其端部承载车辆的两个侧向相对的车轮；以及变速器装置10，该变速器装置在运动学上被布置在电机4与差速器7之间。
推进系统被配置为使得差速器7的驱动扭矩仅由电机4产生，无论车辆的速度如何。换言之，在推进系统内，电机除了另一个机器或另一个电动机之外不干预驱动差速器7。这样，电动机和/或另一个电机可以在车辆内用于驱动车辆的其他车轮。例如，在此提出的推进系统可以设置在车辆的第一电动轮轴中，并且车辆可以具有带有另外两个侧向相对车轮的第二轮轴，这个第二轮轴能够由另一个电机和/或燃烧发动机驱动。
电机4是可逆的。电机能够以电动机模式操作以确保车辆的推进。该机器还能够以发电机模式操作以向车辆电池供应能量。
根据一个实施例，电机被安装在车辆的后轮轴上。
变速器装置10包括具有第一减速比的第一扭矩传递路径11和具有第二减速比的第二扭矩传递路径12。变速器装置10包括联接装置1、2，使得可以选择性地经由第一传递路径11或经由第二传递路径12在电机4与差速器7之间传递扭矩。
联接装置包括第一离合器1，该第一离合器能够允许或中断电机4与第一传递路径11之间的扭矩传递。联接装置还包括第二离合器2，该第二离合器能够允许或中断电机4与第二传递路径12之间的扭矩传递。
第一传递路径11可以根据第一减速比减小旋转速度和增大扭矩，并且第二传递路径12使得可以根据第二减速比减小旋转速度和增大扭矩。对于相同的输入速度，第二传递路径12的输出比第一传递路径11的输出旋转得更快。例如，变速器装置10 的第一减速比在0.06与0.08之间，而变速器装置10的第二减速比在0.14与0.17之间。
变速器装置10包括传动轴5，该传动轴布置为将扭矩从第一传递路径11传递到差速器7以及从第二传递路径12传递到差速器7。
为了增加扭矩并且进一步降低扭矩变速器装置10的输出处的转速，在此在传动轴5与差速器7之间形成减速级，其中小齿轮9刚性地连接到传动轴5以用于与其一起旋转，并且带齿轮被布置在差速器7的输入处，该带齿轮与小齿轮9啮合。
第一传递路径11是减速齿轮系(从电机到差速器)。第二传递路径12也是减速齿轮系。这些齿轮系可以安装成使得它们被油飞溅润滑。第一传递路径11具有比第二传递路径12更低的传动比。第一传递路径11用于以相对低的速度推进车辆，并且第二传递路径12用于以相对高的速度推进车辆。
变速器装置10包括连接元件6，该连接元件被配置为当第二离合器2闭合时防止第一传递路径11的驱动，并且该变速器装置经由第二传递路径12将从电机4行进的扭矩传递到差速器7。通过避免不必要地驱动第一传递路径11，可以避免在第一传递路径11处具有不利的效率损耗，这些损耗可能特别与旋转传动元件的飞溅润滑以及第一离合器的输出元件的离心作用相关联。
第一传递路径11包括第一输入轴41和第一带齿输出轮43，该第一输入轴刚性地连接到小齿轮42以用于与其一起旋转，该第一带齿输出轮在此与小齿轮42直接啮合。
第二传递路径12包括第二输入轴51和第二带齿输出轮53，该第二输入轴刚性地连接到小齿轮52以用于与其一起旋转，该第二带齿输出轮在此与小齿轮52直接啮合。
第二输入轴是中空轴51，并且第一输入轴41在此中空轴51内部延伸。第二输入轴51和第一输入轴41同轴。
如在图2的图中可以看见的，第一输入轴41可以与小齿轮42一体式形成。同样，第二输入轴51可以与小齿轮52一体式形成。
第二带齿输出轮53刚性地连接到传动轴5以用于例如经由花键来与其一起旋转。第一带齿输出轮43可以借助连接元件6刚性地连接到传动轴5以用于与其一起旋转。
第一带齿输出轮43例如经由滚子轴承或滚针轴承可旋转地安装在传动轴5的一部分上。传动轴5的另一部分允许传动轴5与第一带齿输出轮43经由连接元件6的联接。
变速器装置进一步包括能够将连接元件6从第一操作模式切换到第二操作模式的致动器，在该第一操作模式中，第一带齿输出轮43刚性地连接到传动轴5以用于与其一起旋转，在该第二操作模式中，第一带齿输出轮43能够相对于传动轴5旋转。
连接元件6优选地是常开型的。换言之，在连接元件的第一操作模式中，连接元件6是闭合的，并且在连接元件的第二操作模式中，连接元件6是断开的。连接元件 6可以是液压受控的。
优选地，连接元件是同步器6。图5中示出了这种同步器。同步器是本领域技术人员已知的装置。图5示出了第二实施例的同步器，但它可以同等地用于第一实施例。
图3的第二实施例示出了包括第一离合器1和第二离合器2的联接装置的示例性实施例。
第一离合器1包括第一输出元件33和能够由电机4驱动的第一输入元件31，当第一离合器1闭合时，扭矩在第一输入元件31与第一输出元件33之间传递。
第二离合器2包括第二输出元件34和能够由电机4驱动的第二输入元件32，当第二离合器2闭合时，扭矩在第二输入元件32与第二输出元件34之间传递。
第一传递路径11根据第一传动比在第一输出元件33与差速器7之间传递扭矩。传动比是指传递路径的输出处的速度与传递路径的输入处的速度之间的比率。
第二传递路径12根据不同于第一传动比的第二传动比在第二输出元件34与差速器7之间传递扭矩。
第一离合器1的第一输入元件31和第二离合器2的第二输入元件32被布置为由共同的扭矩输入轴8驱动，该扭矩输入轴在这种情况下是电机4的输出轴。因此，离合器1和2在运动学上尽可能靠近电机4在减速的上游放置，这意味着两个离合器放置在传递线路中的扭矩最弱的一部分中。尤其在渐进摩擦离合器的情况下，这允许改善离合器的紧凑性。
第一离合器1是渐进摩擦离合器，并且第二离合器是渐进摩擦离合器。因此，齿轮变化可以是平滑且渐进的，没有突然的加速。渐进离合器用于指可传递扭矩可以被渐进控制的离合器。
第一离合器1和第二离合器2一起形成双离合器。第一输入元件31和第二输入元件32一起形成该双离合器的输入构件。
第一输入元件31和第二输入元件32具有用于联接到共同的输入轴8的一部分。第一输入元件31和第二输入元件32可以一体式形成。
第一离合器1和第二离合器2是同轴的并且彼此径向偏移。
第一输入元件31具有形成联接到多个输入摩擦片上的片支架的一部分。第一离合器1包括第一输出元件33，该第一输出元件被安装成与第一传递路径的第一输入轴41例如通过花键旋转锁定。
第一离合器1包括可旋转地联接到第一输出元件33的多个输出摩擦片。
输入摩擦片和输出摩擦片被布置为通过活塞35彼此压靠，以在第一输入元件31与第一输出元件33之间传递扭矩。液压致动器37可以使活塞移动以使第一离合器1 从脱接合(断开)位置转到接合(闭合)位置。
同样地，第二输入元件32具有形成联接到多个输入摩擦片上的片支架的一部分。第二离合器2包括第二输出元件34，该第二输出元件被安装成与第二传递路径的第二输入轴51例如通过花键旋转锁定。
第二离合器2包括可旋转地联接到第二输出元件34的多个输出摩擦片。
输入摩擦片和输出摩擦片被布置为通过活塞36彼此压靠，以在第二输入元件32与第二输出元件34之间传递扭矩。液压致动器38可以使活塞移动以使第二离合器2 从脱接合(断开)位置转到接合(闭合)位置。
致动器37、38可以是同轴且径向重叠的，例如呈双致动器的形式。第一离合器和第二离合器优选地是常开型的。
第一离合器1包括由交替地彼此跟随的输入片和输出片构成的多片组件。类似地，第二离合器2包括由交替地彼此跟随的输入片和输出片构成的多片组件。第一离合器 1的多片组件径向地位于第二离合器2的多片组件内部，具有径向重叠。第一离合器和第二离合器是湿式离合器。
扭矩变速器装置可以包括共同的减速齿轮，该减速齿轮与来自电机的扭矩所采取的路径无关地被加载。在图1中示意性地示出的第一实施例中，存在由变速器装置的小齿轮9和联接到差速器7的带齿轮形成的共同的减速齿轮14。在图3所示的第二实施例中，存在共同的两级减速齿轮15、14，该减速齿轮也由传动轴5与差速器7 之间的齿轮系形成。
连接元件6被布置为允许或中断第一离合器1的第一输出元件33与差速器7之间的扭矩传递。
推进系统被配置为使得当第一离合器1闭合时允许第一离合器1的第一输出元件33与差速器7之间的扭矩传递。另一方面，当第一离合器1断开且当第二离合器2 闭合时，防止第一离合器1的第一输出元件33与差速器7之间的扭矩传递。
换言之，连接元件6被布置为当第一离合器1闭合时允许第一离合器1的第一输出元件33与差速器7之间经由第一传递路径11的相互旋转驱动，并且当第一离合器断开时且当第二离合器闭合时中断第一离合器1的第一输出元件与差速器7之间经由第一传递路径11的相互旋转驱动。
同步器6包括毂61，该毂刚性地连接到传动轴5以用于与其一起旋转。同步器6 包括同步环62，该同步环与第一带齿输出轮43形成锥形摩擦离合器。同步器6进一步包括滑动套筒63，该滑动套筒刚性地连接到键64以用于与其一起旋转，这些键进而刚性地连接到毂61以用于与其一起旋转。这些键64可以相对于毂61轴向地滑动。滑动套筒63也可以相对于毂61轴向地滑动，从而轴向地驱动这些键64。这些键64 被布置为摩擦同步环62。滑动套筒63包括齿67，并且第二输出轮43包括能够与滑动套筒63的齿67协作的互补齿68，以在第一操作模式期间以相同的速度驱动滑动套筒63和第二输出轮43。
锥形摩擦离合器允许同步器的第二操作模式与第一操作模式之间的渐进速度变化。
只要第一带齿输出轮43和传动轴5的速度不相等，在第一带齿输出轮43与同步环62之间就发生摩擦。
致动器可以使滑动套筒移动以便切换连接元件6。
如以下所提及的，电机还以限制损耗的方式被配置。图6中展示了电机的实例。此电机可以用于前述两个实施例中的一个或另一个。
电机4是永磁体机器。电动推进系统可以进一步包括被配置为控制电机4的逆变器90。逆变器90可以具有800V的供电电压。因此，与供电电压为400V的逆变器相比，可以降低逆变器中流通的电流，并且因此减少逆变器处的损耗。
电机4具有的机械扭矩在380N.m与490N.m之间、例如在400N.m与460N.m 之间。因此，电机的尺寸更小，电机较不复杂，并且该电机的效率好于机械扭矩大于 500N.m的情况。
电机4是旋转电机，其包括由逆变器90供电的定子410。
定子包括具有槽的定子本体414，这些槽被设置为接收形成绕组411的四到八层(例如六层C1-C6)的导体，该绕组沿相对于转子的旋转轴线的基本径向方向布置。
定子包括具有销412的绕组411。拉入式绕组可以增加槽的填充系数，并且还有助于减少损耗、特别是直流损耗和焦耳损耗。
定子本体中的槽413的数量在此为54。这些槽413围绕转子的旋转轴线X规则地布置。
为了减少损耗，电机4包括具有六个极的转子。具体地，已经观察到，与八极机器相比，六极机器的电频率降低了25％，这减少了交流电流损耗。优选地，这些极围绕转子的旋转轴线规则地分布。
优选地，电机的最大速度在11000转每分钟与13000转每分钟之间、例如12000 转每分钟。
电机4具有的峰值功率在230kW与270kW之间、例如250kW。
电机4的最大电频率在500Hz与700Hz之间、例如600Hz。因此，特别地与最大电频率达到高于1000Hz的电机相比，特别是在低操作扭矩下，减少了铁损。也减少了定子410中的交流电流损耗(被称为AC损耗)。
当然，本实用新型不限于刚才描述的实例，并且在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对这些实例进行许多修改。

Claims (25)

1.一种用于车辆的电动推进系统，包括：
-被配置为由逆变器(90)供电的永磁体电机(4)，所述电机包括具有六个或八个极的转子、以及具有定子本体的定子(410)，所述定子本体设有槽(413)，所述槽接收形成绕组(411)的导体，在所述定子本体中的槽的数量在48与72之间，
-能够驱动输出轴的差速器(7)，所述输出轴在其端部承载所述车辆的两个侧向相对的车轮，
-在运动学上布置在所述电机(4)与所述差速器(7)之间的变速器装置(10)，所述变速器装置包括具有第一减速比的第一扭矩传递路径(11)和具有第二减速比的第二扭矩传递路径(12)，所述变速器装置(10)包括用于选择性地经由所述第一传递路径(11)或经由所述第二传递路径(12)在所述电机(4)与所述差速器(7)之间传递扭矩的联接装置(1，2)。
2.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述转子具有六个极。
3.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述电机被配置为具有的最大速度小于14000转每分钟。
4.如权利要求3所述的电动推进系统，其中，所述电机被配置为具有的最大速度在10000转每分钟与14000转每分钟之间。
5.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述电机被配置为具有的最大速度小于13000转每分钟。
6.如权利要求5所述的电动推进系统，其中，所述电机被配置为具有的最大速度在11000转每分钟与13000转每分钟之间。
7.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述电机被配置为具有的最大速度为12000转每分钟。
8.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述推进系统被配置为使得所述差速器(7)的驱动扭矩仅由所述电机(4)产生，无论所述车辆的速度如何。
9.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述电动推进系统包括被配置为向所述电机供电的逆变器(90)，所述逆变器(90)的供电电压在600V与1000V之间。
10.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述电动推进系统包括被配置为向所述电机供电的逆变器(90)，所述逆变器(90)的供电电压在700V与900V之间。
11.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述电动推进系统包括被配置为向所述电机供电的逆变器(90)，所述逆变器(90)的供电电压为800V。
12.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述电机(4)具有的机械扭矩在380N.m与490N.m之间。
13.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述电机(4)具有的机械扭矩在400N.m与460N.m之间。
14.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述定子的所述绕组(411)是拉入式绕组(412)。
15.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，包括四层至八层的导体被接收在所述槽(413)中。
16.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，包括六层的导体被接收在所述槽(413)中。
17.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述电机(4)具有的峰值功率在230kW与270kW之间。
18.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述电机(4)具有的峰值功率为250kW。
19.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述电机(4)的最大电频率在500Hz与700Hz之间。
20.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述电机(4)的最大电频率为600Hz。
21.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述联接装置包括：
-第一离合器(1)，所述第一离合器包括第一输出元件(33)以及能够由所述电机(4)驱动的第一输入元件(31)，当所述第一离合器(1)闭合时，扭矩能够在所述第一输入元件(31)与所述第一输出元件(33)之间传递，所述第一传递路径(11)被布置为在所述第一输出元件(33)与所述差速器(7)之间传递扭矩，
-第二离合器(2)，所述第二离合器包括第二输出元件(51)以及能够由所述电机(4)驱动的第二输入元件(32)，当所述第二离合器(2)闭合时，扭矩能够在所述第二输入元件(32)与所述第二输出元件(51)之间传递，所述第二传递路径(11)被布置为在所述第二输出元件(51)与所述差速器(7)之间传递扭矩。
22.如权利要求21所述的电动推进系统，其中，所述第一离合器(1)是湿式多片离合器，并且所述第二离合器(2)是湿式多片离合器。
23.如权利要求21所述的电动推进系统，其中，所述第一传递路径(11)具有比所述第二传递路径(12)更低的传动比，并且其中，所述变速器装置(10)包括连接元件(6)，所述连接元件被布置为允许或中断所述第一离合器(1)的所述第一输出元件(33)与所述差速器(7)之间的扭矩传递，所述推进系统被配置为使得当所述第一离合器(1)闭合时允许所述第一离合器(1)的所述第一输出元件(33)与所述差速器(7)之间的扭矩传递，并且使得当所述第一离合器(1)断开时且当所述第二离合器(2)闭合时防止所述第一离合器(1)的所述第一输出元件(33)与所述差速器(7)之间的扭矩传递。
24.如权利要求1所述的电动推进系统，其中，所述电动推进系统用于机动车辆。
25.一种电动轮轴，包括如前述权利要求之一所述的推进系统、联接到所述差速器的输出轴(70)，所述输出轴(70)能够在其端部驱动所述车辆的两个侧向相对的车轮。
CN202090000929.3U 2019-10-25 2020-10-22 用于车辆的推进系统和电动轮轴 Active CN218519523U (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1912008A FR3102525B1 (fr) 2019-10-25 2019-10-25 Système de propulsion pour un véhicule.
FRFR1912008 2019-10-25
PCT/EP2020/079800 WO2021078887A1 (fr) 2019-10-25 2020-10-22 Système de propulsion pour un véhicule

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN218519523U true CN218519523U (zh) 2023-02-24

Family

ID=69468794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202090000929.3U Active CN218519523U (zh) 2019-10-25 2020-10-22 用于车辆的推进系统和电动轮轴

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4048538A1 (zh)
CN (1) CN218519523U (zh)
FR (1) FR3102525B1 (zh)
WO (1) WO2021078887A1 (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2958882B1 (fr) * 2010-04-16 2014-10-24 Renault Sa Systeme de motorisation hybride
DE102016006206A1 (de) * 2016-05-19 2017-11-23 Man Truck & Bus Ag Nutzfahrzeug mit einem Parallel-Hybrid-Antriebsstrang
FR3069113A1 (fr) * 2017-07-11 2019-01-18 Valeo Equipements Electriques Moteur Procede de pilotage d'une machine electrique tournante polyphasee et machine electrique tournante mettant en oeuvre ce procede
DE102017220073A1 (de) * 2017-11-10 2018-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Elektrofahrzeug
DE102017222683A1 (de) * 2017-12-13 2019-06-13 Baumüller Nürnberg GmbH Elektrische Maschine
FR3075502B1 (fr) * 2017-12-20 2019-11-08 Valeo Equipements Electriques Moteur Stator pour machine electrique tournante
DE212018000399U1 (de) * 2018-02-02 2020-09-02 Dana Automotive Systems Group, Llc Elektroantriebsachse mit Mehrganggetriebe

Also Published As

Publication number Publication date
EP4048538A1 (fr) 2022-08-31
WO2021078887A1 (fr) 2021-04-29
FR3102525A1 (fr) 2021-04-30
FR3102525B1 (fr) 2021-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3020588B1 (en) Dual-motor power system for vehicle
EP3885170B1 (en) Drive axle system having multiple electric motors
US8992378B2 (en) Vehicle powertrain with clutch actuator providing electrical power
KR20200088281A (ko) 2개의 전기 기계 및 하나의 내연 기관을 갖는 하이브리드 파워 트레인
US7699737B2 (en) Electric axle drive unit
CN104736889A (zh) 用于机动车的混合驱动装置的行星变速器
SE534296C2 (sv) Elektriskt drivsystem
KR20140126710A (ko) 순수하게 전기적으로 구동 가능한 자동차의 구동 트레인
JP2019050706A (ja) 電気自動車用駆動装置
EP4077007B1 (en) A gearbox for an electric powertrain
JP2013510025A (ja) ハイブリッド車両用トランスミッション
CN110605963A (zh) 尤其用于机动车辆的传动装置
CN112334346A (zh) 驱动单元和驱动装置
CN112292279A (zh) 用于电力可驱动机动车辆的动力传动系的驱动单元、以及驱动总成
CN116056927A (zh) 混合变速器装置以及具有混合变速器装置的机动车
EP3740701B1 (en) Gearing assembly and gearing apparatus
CN113767232B (zh) 变速器、单离合器动力传动系统和用于操作单离合器动力传动系统的方法
CN218519523U (zh) 用于车辆的推进系统和电动轮轴
KR20180136478A (ko) 차량 드라이브라인 시스템
US11634022B2 (en) Power transmission unit
KR101927493B1 (ko) 변속기 일체형 이중 회전자 전동기
CN113056627A (zh) 用于车辆的传动装置
US11548369B2 (en) Hybrid drive sub-assembly for a vehicle
CN113335048B (zh) 一种四电机四离合四速比电动车动力总成
EP3795401B1 (en) A hybrid powertrain for a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant