RU2818396C2

RU2818396C2 - Vehicle with possibility of battery replacement without transmission intermediate shaft

Info

Publication number: RU2818396C2
Application number: RU2023114004A
Authority: RU
Inventors: Шуфу Ли
Original assignee: Чжэцзян Джили Холдинг Груп Ко., Лтд; Чжэцзян Джили Фаризон Нью Энерджи Коммерсиал Виклс Груп Ко., Лтд.
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-24
Publication date: 2024-05-02

Abstract

FIELD: transport machine building.

SUBSTANCE: invention relates to vehicle with possibility of accumulator replacement without intermediate shaft of transmission. Vehicle comprises: frame, front axle assembly, drive, quick-change battery. Front axle assembly is used to drive vehicle front wheels. Drive comprises drive box accommodating two power sources and rear wheel drive axle assembly. Quick-change accumulator is installed between the front axle assembly and the drive device. Quick-change accumulator can be replaced at the accumulator replacement station. Drive box comprises reduction gear assembly connected to drive motor. Combined axle assembly additionally contains main reduction gear and differential. Output ends of differential are connected with left and right drive shafts to transfer output power from power source to journals of wheels. Left and right drive shafts contain universal joints and are telescopic.

EFFECT: enabling creation of a truck with the possibility of quick replacement of the accumulator.

11 cl, 8 dwg

Description

Область техникиField of technology

[0001] Настоящее изобретение относится к технической области транспортных средств, в частности, к транспортному средству с возможностью замены аккумулятора без промежуточного вала трансмиссии.[0001] The present invention relates to the technical field of vehicles, in particular to a vehicle with the ability to replace the battery without a transmission countershaft.

Уровень техникиState of the art

[0002] Ввиду усугубления проблем энергетического кризиса и загрязнения окружающей среды страны по всему миру, особенно Китай с его широко развитой сферой автопромышленности, активно выступают за разработку электромобилей, уделяя этому все больше внимания, а электроприводная система электромобилей стала ключевой темой исследований и разработок, проводимых различными компаниями. Однако в сфере эксплуатации транспортных средств большой грузоподъемности ввиду того, что такое транспортное средство требует высокий выходной крутящий момент и в то же время обеспечивает высокую максимальную скорость, большинство компаний отдают предпочтение использованию низкоскоростного приводного двигателя с одним крутящим моментом и с редуктором фиксированной скорости, что приводит к таким проблемам, как большой вес электроприводной системы, высокие производственные затраты и недостаточный КПД на средних и высоких скоростях; а некоторые компании отдают предпочтение использованию роботизированной коробки передач (РКП) вместо редуктора. В этом же случае, несмотря на улучшение КПД транспортного средства на средних и высоких скоростях, все еще могут возникать прерывания мощности, вызываемые частыми переключениями передач, что будет снижать уровень комфорта и дополнительно повышать затраты системы. Кроме того, в случае отказа двигателя нормальная работа транспортного средства становится невозможной.[0002] In view of the increasing problems of energy crisis and environmental pollution, countries around the world, especially China with its highly developed auto industry, are actively promoting the development of electric vehicles, paying more and more attention to it, and the electric drive system of electric vehicles has become a key topic of research and development carried out various companies. However, in the field of heavy-duty vehicle operation, due to the fact that such a vehicle requires high output torque and at the same time provides a high top speed, most companies prefer to use a low-speed single torque drive motor with a fixed speed reducer, which results in to problems such as the heavy weight of the electric drive system, high production costs and insufficient efficiency at medium and high speeds; and some companies prefer using a robotic gearbox (RPG) instead of a gearbox. In this case, despite the improvement in vehicle efficiency at medium and high speeds, power interruptions caused by frequent gear changes may still occur, which will reduce the level of comfort and further increase system costs. In addition, if the engine fails, normal operation of the vehicle becomes impossible.

[0003] На сегодня существуют два основных технических решения для энергосистемы полностью электрифицированных транспортных средств. Одно из них заключается в соединении узла электропривода с мостом через приводной вал. Узел электропривода, приводной вал и мост являются независимыми друг от друга элементами и соединяются с помощью стандартных деталей при сборке всего транспортного средства. Узел электропривода содержит двигатель и электронный блок управления, который может быть разделен на управление интегрального типа и раздельного типа. Второе решение заключается в том, что электроприводы приводят в действие мост, тем самым объединяя электродвигатель и мост. При сборке всего транспортного средства собирается непосредственно весь узел. В зависимости от различных потребностей всего транспортного средства, в мосты с электроприводом могут быть встроены электронный блок управления, редуктор и трансмиссия. Может быть предусмотрен один или два электрических двигателя. Если главный редуктор отсутствует, то два двигателя соответственно соединены с колесом, чтобы образовать двигатель со стороны колеса или мотор-колесо.[0003] Today, there are two main technical solutions for the power system of fully electrified vehicles. One of them is to connect the electric drive unit to the axle via the drive shaft. The electric drive unit, drive shaft and axle are independent from each other and are connected using standard parts when assembling the entire vehicle. The electric drive unit contains a motor and an electronic control unit, which can be divided into integral type and separate type control. The second solution is that electric drives drive the bridge, thereby combining the electric motor and the bridge. When assembling the entire vehicle, the entire assembly is assembled directly. Depending on the different needs of the entire vehicle, electric axles can be integrated with an electronic control unit, gearbox and transmission. One or two electric motors may be provided. If there is no main gearbox, then two motors are respectively coupled to the wheel to form a wheel-side motor or wheel-motor.

[0004] Однако из двух вышеуказанных вариантов первое решение предполагает наличие вала трансмиссии, что вносит незначительные изменения в отношении моста и непосредственно двигателя, но при этом увеличивает вес вала трансмиссии и снижает эффективность трансмиссии. Во втором решении предполагается весьма успешное объединение электропривода и моста, экономится пространство в транспортном средстве, но узел все равно имеет большой вес, что увеличивает неподрессоренную массу и влияет на параметр шума, вибрации и жесткости (ШВЖ).[0004] However, of the above two options, the first solution involves the presence of a transmission shaft, which makes minor changes to the axle and the engine itself, but at the same time increases the weight of the transmission shaft and reduces the efficiency of the transmission. The second solution assumes a very successful combination of the electric drive and the axle, saving space in the vehicle, but the unit still has a lot of weight, which increases the unsprung mass and affects the noise, vibration and harshness (NVH) parameter.

[0005] Кроме того, для увеличения пробега тяжелых грузовых автомобилей или транспортных средств для перевозок на дальние расстояния полностью от электропривода, как правило, внедряют способ подъема аккумулятора и добавления вспомогательных малых аккумуляторов или других дополнительных аккумуляторов на днище. Несмотря на то, что этот способ может увеличить эффективный пробег транспортного средства, это потребует применения множества различных способов замены аккумулятора транспортного средства, что повышает степень сложности технологии замены аккумулятора на станции замены аккумулятора, приводя к увеличению веса транспортного средства, высокой цене станции замены аккумулятора и самого транспортного средства с возможностью замены аккумулятора.[0005] In addition, to increase the mileage of heavy-duty trucks or long-distance transport vehicles using all-electric drive, a method of lifting the battery and adding auxiliary small batteries or other additional batteries on the bottom is generally implemented. Although this method can increase the effective mileage of the vehicle, it will require many different methods for replacing the vehicle battery, which increases the complexity of the battery replacement technology at the battery replacement station, resulting in increased vehicle weight, high cost of the battery replacement station, and the vehicle itself with the ability to replace the battery.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

[0006] Основная задача настоящего изобретения заключается в представлении транспортного средства с возможностью замены аккумулятора без промежуточного вала трансмиссии. [0006] The main object of the present invention is to provide a vehicle with the ability to replace the battery without a transmission countershaft.

[0007] Одна задача настоящего изобретения заключается в решении технической проблемы, которая состоит в том, что при внедрении в тяжелый грузовой автомобиль или транспортное средство с возможностью замены аккумулятора такого способа замены аккумулятора, как в транспортном средстве «GEELY new energy» или NIO, который включает замену аккумулятора с днища транспортного средства, т. е. способа быстрой замены аккумулятора путем вертикального подъема, не будет достаточного пространства для размещения быстрозаменяемого аккумулятора и емкость аккумулятора будет низкой, что повлияет на пробег тяжелого грузового автомобиля или транспортного средства с возможностью замены аккумулятора.[0007] One object of the present invention is to solve a technical problem that when introducing a battery replacement method such as a GEELY new energy or NIO vehicle into a heavy duty truck or a vehicle with a battery replacement capability, which involves replacing the battery from the bottom of the vehicle, that is, the method of quickly replacing the battery by vertical lifting, there will not be enough space to accommodate the quick-change battery, and the battery capacity will be low, which will affect the mileage of a heavy truck or vehicle with the ability to replace the battery.

[0008] Еще одна задача настоящего изобретения заключается в повышении пробега существующего тяжелого грузового автомобиля или транспортного средства с возможностью замены аккумулятора, поскольку комбинирование различных способов замены аккумулятора в транспортном средстве приводит к усложнению технологии и способа на станции замены аккумулятора, что увеличивает вес транспортного средства, стоимость станции замены аккумулятора и самого транспортного средства, а процесс замены аккумулятора становится затратным по времени, что не может давать преимущества технологии быстрой замены на станции замены аккумулятора.[0008] Another object of the present invention is to increase the mileage of an existing heavy-duty truck or vehicle with the ability to replace the battery, since combining different methods for replacing the battery in a vehicle leads to a more complex technology and method at the battery replacement station, which increases the weight of the vehicle, the cost of the battery replacement station and the vehicle itself, and the battery replacement process becomes time-consuming, which cannot provide the advantages of quick replacement technology at the battery replacement station.

[0009] Другая задача настоящего изобретения заключается в решении технической проблемы, заключающейся в высокой неподрессоренной массе существующего транспортного средства.[0009] Another object of the present invention is to solve the technical problem of high unsprung weight of an existing vehicle.

[0010] Еще одна задача настоящего изобретения заключается в решении технической проблемы, заключающейся в большом весе вала трансмиссии, используемого для соединения узла электропривода и моста, что приводит к низкой эффективности передачи мощности.[0010] Another object of the present invention is to solve the technical problem that the large weight of the transmission shaft used to connect the electric drive assembly and the axle, which results in low power transmission efficiency.

[0011] Еще одна задача настоящего изобретения заключается в представлении многодвигательной приводной коробки с гибким крутящим моментом. В многодвигательной приводной коробке с гибким крутящим моментом предусмотрен приводной двигатель с множеством групп низких крутящих моментов и высокой скоростью вращения. Таким образом, можно не только удовлетворить потребность в высоком крутящем моменте при рабочих условиях низкой скорости и обеспечить КПД транспортного средства на средних или высоких скоростях, но также можно снизить производственные затраты и повысить надежность электроприводной системы.[0011] Another object of the present invention is to provide a multi-motor drive box with flexible torque. The flexible torque multi-motor drive box provides a drive motor with multiple low torque groups and high rotation speed. In this way, not only can the demand for high torque under low-speed operating conditions be met and vehicle efficiency at medium or high speeds be ensured, but also the production cost can be reduced and the reliability of the electric drive system can be improved.

[0012] Еще одна задача настоящего изобретения заключается в максимально возможном уменьшении прерываний мощности и пауз при переключении передач за счет внедрения двухступенчатой трансмиссии для повышения комфорта езды.[0012] Another object of the present invention is to reduce power interruptions and pauses during gear changes as much as possible by introducing a two-speed transmission to improve ride comfort.

[0013] В частности, в настоящем изобретении представлено транспортное средство с возможностью замены аккумулятора без промежуточного вала трансмиссии, содержащее: [0013] In particular, the present invention provides a vehicle with a replaceable battery without a transmission countershaft, comprising:

[0014] раму;[0014] frame;

[0015] узел переднего моста, установленный на переднем конце рамы и используемый для приведения передних колес транспортного средства в действие;[0015] a front axle assembly mounted on the front end of the frame and used to drive the front wheels of the vehicle;

[0016] приводное устройство, содержащее приводную коробку, в которую встроено, по меньшей мере, два источника мощности, и совокупный мостовой узел для приведения задних колес транспортного средства в действие; и[0016] a drive device comprising a drive box in which at least two power sources are built in, and an aggregate axle assembly for driving the rear wheels of the vehicle; And

[0017] быстрозаменяемый аккумулятор, установленный с возможностью отсоединения на днище рамы и расположенный между узлом переднего моста и приводным устройством, [0017] a quick-replaceable battery removably mounted on the bottom of the frame and located between the front axle assembly and the drive device,

[0018] при этом быстрозаменяемый аккумулятор используется для подачи электроэнергии на источник мощности и выполнен с возможностью замены на станции замены аккумулятора.[0018] wherein the quick-change battery is used to supply electricity to the power source and is replaceable at a battery replacement station.

[0019] В примере осуществления совокупный мостовой узел содержит средний мост и задний мост.[0019] In an exemplary embodiment, the aggregate axle assembly comprises a middle axle and a rear axle.

[0020] В примере осуществления приводная коробка жестко прикреплена к передней стороне среднего моста и зафиксирована на раме транспортного средства.[0020] In an exemplary embodiment, the drive box is rigidly attached to the front side of the middle axle and fixed to the vehicle frame.

[0021] В примере осуществления приводная коробка зафиксирована на раме между средним мостом и задним мостом.[0021] In an exemplary embodiment, the drive box is fixed to the frame between the middle axle and the rear axle.

[0022] В примере осуществления приводная коробка зафиксирована на раме на задней стороне заднего моста.[0022] In an exemplary embodiment, the drive box is fixed to the frame on the rear side of the rear axle.

[0023] В примере осуществления транспортное средство представляет собой тяжелый или легкий грузовой автомобиль.[0023] In an exemplary embodiment, the vehicle is a heavy or light commercial vehicle.

[0024] В примере осуществления приводная коробка содержит узел редуктора, соединенный с приводным двигателем, а совокупный мостовой узел дополнительно содержит главный редуктор и дифференциал.[0024] In an exemplary embodiment, the drive box includes a gearbox assembly coupled to the drive motor, and the aggregate axle assembly further includes a main gearbox and a differential.

[0025] В примере осуществления приводная коробка и совокупный мостовой узел соединены с помощью фланца.[0025] In an exemplary embodiment, the drive box and the aggregate bridge assembly are connected by a flange.

[0026] В примере осуществления выходной конец узла редуктора соединен напрямую с главным редуктором.[0026] In an exemplary embodiment, the output end of the gearbox assembly is connected directly to the main gearbox.

[0027] В примере осуществления приводная коробка дополнительно содержит трансмиссию, при этом входной конец трансмиссии соединен с выходным концом узла редуктора, а выходной конец трансмиссии соединен напрямую с главным редуктором.[0027] In an exemplary embodiment, the drive box further includes a transmission, wherein the input end of the transmission is connected to the output end of the gearbox assembly, and the output end of the transmission is connected directly to the main gearbox.

[0028] В примере осуществления выходные концы дифференциала соединены, соответственно, с левым и правым приводными валами транспортного средства для передачи выходной мощности от источника мощности на цапфы колес для приведения колес транспортного средства в действие.[0028] In an exemplary embodiment, the output ends of the differential are connected to the left and right drive shafts of the vehicle, respectively, to transmit power output from the power source to the wheel axles to drive the vehicle wheels.

[0029] В примере осуществления левый и правый приводные валы содержат универсальные шарниры и являются телескопическими.[0029] In an exemplary embodiment, the left and right drive shafts comprise universal joints and are telescopic.

[0030] В примере осуществления предусмотрено, по меньшей мере, два узла редуктора, при этом указанные, по меньшей мере, два узла редуктора соединены с указанными, по меньшей мере, двумя источниками мощности во взаимно однозначном соответствии.[0030] In an exemplary embodiment, at least two gearbox assemblies are provided, wherein said at least two gearbox assemblies are connected to said at least two power sources in a one-to-one correspondence.

[0031] В примере осуществления каждый источник мощности содержит приводной двигатель и вал двигателя, соединенный с приводным двигателем;[0031] In an exemplary embodiment, each power source includes a drive motor and a motor shaft coupled to the drive motor;

[0032] каждый узел редуктора содержит первый передаточный механизм, соединенный с валом двигателя, и второй передаточный механизм, взаимодействующий с первым передаточным механизмом, при этом второй передаточный механизм установлен в качестве выходного конца узла редуктора;[0032] each gearbox assembly includes a first transmission mechanism coupled to the motor shaft and a second transmission mechanism coupled to the first transmission mechanism, the second transmission mechanism being mounted as an output end of the gearbox assembly;

[0033] один из вторых передаточных механизмов является общим для указанных, по меньшей мере, двух узлов редуктора; и[0033] one of the second transmission mechanisms is common to the at least two gearbox assemblies; And

[0034] указанные, по меньшей мере, два источника мощности установлены в направлении по периферии второго передаточного механизма.[0034] said at least two power sources are installed in a direction along the periphery of the second transmission mechanism.

[0035] В примере осуществления трансмиссия содержит узел входного вала, узел среднего вала, узел выходного вала и устройство переключения передач;[0035] In an exemplary embodiment, the transmission includes an input shaft assembly, a midshaft assembly, an output shaft assembly, and a gear shift device;

[0036] узел входного вала содержит входной вал, соединенный со вторым передаточным механизмом, и третий передаточный механизм, соединенный с входным валом;[0036] the input shaft assembly includes an input shaft coupled to a second transmission mechanism and a third transmission mechanism coupled to the input shaft;

[0037] узел среднего вала содержит средний вал, четвертый передаточный механизм и пятый передаточный механизм, соединенные с двумя концами среднего вала, соответственно, при этом четвертый передаточный механизм взаимодействует с третьим передаточным механизмом;[0037] the middle shaft assembly includes a middle shaft, a fourth gear and a fifth gear connected to two ends of the middle shaft, respectively, wherein the fourth gear cooperates with the third gear;

[0038] узел выходного вала содержит выходной вал, соединенный с входным концом дифференциала, и шестой передаточный механизм, установленный с возможностью вращения на выходном валу, а также шестой передаточный механизм взаимодействует с пятым передаточным механизмом;[0038] the output shaft assembly includes an output shaft connected to the input end of the differential, and a sixth transmission mechanism rotatably mounted on the output shaft, and the sixth transmission mechanism interacts with the fifth transmission mechanism;

[0039] устройство переключения передач установлено на выходном валу и выполнено с возможностью управления соединением выходного вала с шестым передаточным механизмом или входным валом;[0039] the gear shift device is mounted on the output shaft and is configured to control the connection of the output shaft with the sixth gear or the input shaft;

[0040] устройство переключения передач выполнено с возможностью управления, при работе трансмиссии на первой передаче, соединением выходного вала с шестым передаточным механизмом для выдачи движущей силы, передаваемой узлом редуктора, на дифференциал через входной вал, третий передаточный механизм, четвертый передаточный механизм, средний вал, пятый передаточный механизм, шестой передаточный механизм и выходной вал, соответственно; устройство переключения передач выполнено с возможностью управления, при работе трансмиссии на второй передаче, соединением выходного вала с входным валом для выдачи напрямую движущей силы, передаваемой узлом редуктора, на дифференциал для реализации двухступенчатого управления транспортным средством.[0040] The gear shift device is configured to control, when the transmission is operating in first gear, a connection of the output shaft to the sixth gear to output the driving force transmitted by the gearbox assembly to the differential through the input shaft, the third gear, the fourth gear, the middle shaft , the fifth gear, the sixth gear and the output shaft, respectively; The gear shift device is configured to control, when the transmission is operating in second gear, connecting the output shaft to the input shaft to directly output the driving force transmitted by the gearbox assembly to the differential to implement two-stage control of the vehicle.

[0041] В частности, в настоящем изобретении также представлено электрическое транспортное средство, содержащее приводное устройство.[0041] In particular, the present invention also provides an electric vehicle including a drive device.

[0042] В примере осуществления электрическое транспортное средство включает в себя полностью электрический тяжелый грузовой автомобиль, тяжелый грузовой автомобиль с повышенной дальностью хода и тяжелый грузовой автомобиль с возможностью замены аккумулятора.[0042] In an exemplary embodiment, the electric vehicle includes an all-electric heavy-duty truck, an extended-range heavy-duty truck, and a heavy-duty truck with battery swappability.

[0043] В примере осуществления тяжелый грузовой автомобиль с возможностью замены аккумулятора содержит заменяемый аккумуляторный блок, который выполнен с возможностью замены посредством станции замены аккумулятора.[0043] In an exemplary embodiment, a battery-replaceable heavy-duty truck includes a replaceable battery pack that is replaceable by a battery replacement station.

[0044] В соответствии с техническим решением настоящего изобретения источник мощности в представленном тяжелом грузовом автомобиле или транспортном средстве с аккумулятором перемещен с днища кабины в непосредственную близость к мосту в заднем конце рамы. Благодаря изменению положения источника мощности, объединению и исключению вала трансмиссии, используемого для соединения узла электропривода и моста, обеспечивается не только сокращение цепи передачи мощности и увеличение эффективности передачи мощности, но также увеличение свободного пространства для аккумулятора транспортного средства, увеличение емкости аккумулятора для тяжелого грузового автомобиля с возможностью замены аккумулятора и значительное увеличение запаса хода. Благодаря замене существующего способа замены аккумулятора путем подъема и других дополнительных способов замены аккумулятора, применяемых в тяжелых грузовых автомобилях с возможностью замены аккумулятора, в которых применяют единый способ замены аккумулятора снизу, снижается техническая сложность замены аккумулятора и значительно повышается эффективность замены аккумулятора на станции замены аккумулятора.[0044] In accordance with the technical solution of the present invention, the power source in the presented heavy duty truck or battery vehicle is moved from the bottom of the cab to close proximity to the axle at the rear end of the frame. By changing the position of the power source, combining and eliminating the transmission shaft used to connect the electric drive unit and the axle, not only shortens the power transmission chain and increases the efficiency of power transmission, but also increases the free space for the vehicle battery, increasing the battery capacity for heavy duty truck with the ability to replace the battery and a significant increase in power reserve. By replacing the existing lifting battery replacement method and other advanced battery replacement methods used in heavy duty trucks with battery replacement capability using a single bottom battery replacement method, the technical complexity of battery replacement is reduced and the efficiency of battery replacement at a battery replacement station is greatly improved.

[0045] В примере осуществления приводное устройство уменьшает неподрессоренную массу и повышает показатель эффективности ШВЖ за счет совместной фиксации приводной коробки и совокупного мостового узла на раме транспортного средства.[0045] In an exemplary embodiment, the drive device reduces unsprung weight and improves the efficiency of the drive train by jointly securing the drive box and the aggregate axle assembly to the vehicle frame.

[0046] В примере осуществления в приводной коробке используется, по меньшей мере, два источника мощности, каждый из которых содержит приводной двигатель, и она передает движущую силу, выдаваемую источником мощности, на главный редуктор, а затем на дифференциал через узлы редуктора, соответствующие источникам мощности, после чего движущая сила передается на мост транспортного средства через дифференциал для приведения колес в действие. В решении по настоящему изобретению используется множество высокоскоростных приводных двигателей с низким крутящим моментом для замены существующего низкоскоростного приводного двигателя с высоким крутящим моментом, что может удовлетворить потребности в высоком крутящем моменте при рабочих условиях низкой скорости и в то же время обеспечить КПД на высокой скорости, а также снизить затраты на производство и закупки. Кроме того, в случае отказа одного приводного двигателя транспортным средством все еще можно нормально управлять с помощью других приводных двигателей, что повышает надежность электроприводной системы.[0046] In an exemplary embodiment, the drive box uses at least two power sources, each containing a drive motor, and transmits the driving force provided by the power source to the main gearbox and then to the differential through gearbox assemblies corresponding to the sources power, after which the driving force is transmitted to the vehicle axle through the differential to drive the wheels. The solution of the present invention uses a plurality of high-speed, low-torque driving motors to replace the existing low-speed, high-torque driving motor, which can meet the high-torque demands of low-speed operating conditions and at the same time ensure efficiency at high-speed, and also reduce production and purchasing costs. In addition, if one drive motor fails, the vehicle can still be controlled normally by the other drive motors, which improves the reliability of the electric drive system.

[0047] В примере осуществления в транспортном средстве с возможностью замены аккумулятора согласно настоящему изобретению используется двухступенчатая трансмиссия, что может максимально возможно снизить прерывание подачи мощности и паузы при переключении передач, повысить комфорт езды и снизить затраты по сравнению с существующей многоступенчатой РКП.[0047] In an exemplary embodiment, the battery swappable vehicle of the present invention uses a two-stage transmission, which can reduce power interruption and shift pauses as much as possible, improve ride comfort, and reduce costs compared with the existing multi-stage manual transmission.

[0048] В примере осуществления в зависимости от рабочего состояния транспортного средства множество источников мощности могут работать совместно или по отдельности, что может обеспечить работу приводного двигателя в диапазоне высокой эффективности, при этом обеспечивая КПД транспортного средства, снижая потерю мощности приводного двигателя и повышая эффективность электроприводной системы. Кроме того, благодаря рациональному размещению каждого приводного двигателя для работы с разделением времени, достигается эффект равномерного распределения накопленного износа каждого приводного двигателя и уменьшается вероятность отказа приводного двигателя.[0048] In an exemplary embodiment, depending on the operating state of the vehicle, multiple power sources may operate together or separately, which can enable the drive motor to operate in a high efficiency range, while ensuring vehicle efficiency, reducing power loss of the drive motor, and increasing the efficiency of the electric drive systems. In addition, by rationally arranging each drive motor for time-sharing operation, the effect of evenly distributing the accumulated wear of each drive motor is achieved, and the probability of failure of the drive motor is reduced.

[0049] В примере осуществления благодаря комбинированию и использованию соответствующего количества двухдвигательных контроллеров и однодвигательных контроллеров в соответствии с количеством приводных двигателей, снижаются производственные затраты на контроллеры двигателя.[0049] In an exemplary embodiment, by combining and using an appropriate number of dual-motor controllers and single-motor controllers according to the number of drive motors, the manufacturing cost of the motor controllers is reduced.

[0050] Представленное выше описание представляет собой лишь краткий обзор технических решений настоящего изобретения, при этом для обеспечения более ясного понимания технических решений настоящего изобретения они могут быть реализованы в соответствии с представленными в описании сведениями, а для обеспечения лучшей ясности и простоты понимания приведенных выше и других задач, признаков и преимуществ настоящего изобретения ниже будут описаны конкретные примеры осуществления настоящего изобретения.[0050] The above description is only a brief overview of the technical solutions of the present invention, while in order to provide a clearer understanding of the technical solutions of the present invention, they can be implemented in accordance with the information presented in the description, and to provide better clarity and ease of understanding of the above and Other objects, features and advantages of the present invention will be described below. Specific examples of implementation of the present invention will be described.

[0051] Вышеупомянутые и другие задачи, преимущества и признаки настоящего изобретения станут более ясны специалисту в данной области техники из представленного далее подробного описания конкретных примеров осуществления настоящего изобретения в сочетании с прилагаемыми чертежами.[0051] The above and other objects, advantages and features of the present invention will become more apparent to one skilled in the art from the following detailed description of specific embodiments of the present invention in conjunction with the accompanying drawings.

Описание прилагаемых чертежейDescription of the attached drawings

[0052] Далее в настоящем документе будут подробно описаны некоторые конкретные примеры осуществления настоящего изобретения, представленные в качестве иллюстрации, а не ограничения, со ссылкой на прилагаемые чертежи. Одинаковыми ссылочными позициями на чертежах обозначены одинаковые или подобные детали или части. Специалист в данной области техники поймет, что чертежи не обязательно выполнены в масштабе. На прилагаемых чертежах:[0052] Certain specific embodiments of the present invention will now be described in detail hereinafter, presented by way of illustration and not limitation, with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals denote the same or similar parts or pieces. One skilled in the art will appreciate that the drawings are not necessarily to scale. On the attached drawings:

[0053] На фиг. 1 изображена схематическая структурная схема транспортного средства с возможностью замены аккумулятора в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения.[0053] In FIG. 1 is a schematic block diagram of a battery replaceable vehicle according to a first embodiment of the present invention.

[0054] На фиг. 2 изображена схематическая структурная схема приводной коробки в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения.[0054] In FIG. 2 is a schematic block diagram of a drive box according to a first embodiment of the present invention.

[0055] На фиг. 3 изображен схематический структурный вид приводной коробки в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения.[0055] In FIG. 3 is a schematic structural view of a drive box according to the first embodiment of the present invention.

[0056] На фиг. 4 изображена схематическая компоновочная схема приводного двигателя в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения.[0056] In FIG. 4 is a schematic diagram of a drive motor according to a first embodiment of the present invention.

[0057] На фиг. 5 изображена схематическая структурная схема приводной коробки в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения.[0057] In FIG. 5 is a schematic block diagram of a drive box according to a second embodiment of the present invention.

[0058] На фиг. 6 изображен схематический структурный вид приводной коробки в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения.[0058] In FIG. 6 is a schematic structural view of a drive box according to a second embodiment of the present invention.

[0059] На фиг. 7 изображен схематический структурный вид приводной коробки в соответствии с третьим примером осуществления настоящего изобретения.[0059] In FIG. 7 is a schematic structural view of a drive box according to a third embodiment of the present invention.

[0060] На фиг. 8 изображен схематический структурный вид приводной коробки в соответствии с четвертым примером примером осуществления настоящего изобретения.[0060] In FIG. 8 is a schematic structural view of a drive box according to a fourth embodiment of the present invention.

Конкретные примеры осуществленияSpecific implementation examples

[0061] Далее будут более подробно описаны технические решения примеров осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Разумеется, описанные далее примеры осуществления являются лишь некоторыми, а не всеми примерами осуществления настоящего изобретения. Все другие примеры осуществления, полученные специалистами в данной области техники на основе примеров осуществления настоящего изобретения, без творческого труда будут подпадать под объем настоящего изобретения.[0061] The technical solutions of embodiments of the present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Of course, the following embodiments are only some and not all embodiments of the present invention. All other embodiments obtained by those skilled in the art based on the embodiments of the present invention will, without creative effort, fall within the scope of the present invention.

[0062] Первый пример осуществления [0062] First embodiment

[0063] Как показано на фиг. 1, в настоящем изобретении представлено транспортное средство с возможностью замены аккумулятора без промежуточного вала трансмиссии, содержащее раму, узел переднего вала, приводное устройство и быстрозаменяемый аккумулятор 11. Узел переднего моста установлен на переднем конце рамы и используется для приведения передних колес транспортного средства в действие. Приводное устройство содержит приводную коробку, в которую встроены по меньшей мере два источника мощности, и совокупный мостовой узел для приведения задних колес транспортного средства в действие. Быстрозаменяемый аккумулятор 11 установлен с возможностью отсоединения на днище рамы и размещен между узлом переднего моста и приводным устройством, а также используется для подачи электроэнергии на источник мощности и обеспечивает возможность быстрой замены на станции замены аккумулятора. Транспортное средство с возможностью замены аккумулятора может представлять собой, например, тяжелый или легкий грузовой автомобиль.[0063] As shown in FIG. 1, the present invention provides a battery-replaceable vehicle without a transmission countershaft, comprising a frame, a front shaft assembly, a drive device, and a quick-change battery 11. The front axle assembly is mounted on the front end of the frame and is used to drive the front wheels of the vehicle. The drive device includes a drive box in which at least two power sources are built in, and an aggregate axle assembly for driving the rear wheels of the vehicle. The quick-change battery 11 is detachably mounted on the bottom of the frame and placed between the front axle assembly and the drive device, and is also used to supply electricity to the power source and allows for quick replacement at a battery replacement station. The battery-replaceable vehicle may be, for example, a heavy-duty or light-duty truck.

[0064] Узел переднего моста содержит передний мост 51, расположенный на переднем конце рамы. Совокупный мостовой узел содержит средний мост 52, расположенный в средней части рамы, и задний мост 53, расположенный на заднем конце рамы. Приводная коробка прочно прикреплена к передней стороне среднего моста 52 и зафиксирована на раме транспортного средства. Как показано на фиг. 2 - фиг. 4, приводное устройство содержит приводную коробку 10 и совокупный мостовой узел 9. Приводная коробка содержит по меньшей мере источник 1 мощности и узел 2 редуктора. Совокупный мостовой узел состоит из главного редуктора 8 и дифференциала 4. Приводная коробка 10 и совокупный мостовой узел 9 совместно зафиксированы на раме транспортного средства. Благодаря совместной фиксации приводной коробки 10 и совокупного мостового узла 9 на раме транспортного средства, приводное устройство в примере осуществления настоящего изобретения уменьшает неподрессоренную массу и повышает показатель эффективности ШВЖ по сравнению с существующим техническим решением, в котором средний мост 52 зафиксирован на мосту транспортного средства.[0064] The front axle assembly includes a front axle 51 located at the front end of the frame. The overall axle assembly includes a middle axle 52 located in the middle portion of the frame, and a rear axle 53 located at the rear end of the frame. The drive box is firmly attached to the front side of the middle axle 52 and fixed to the vehicle frame. As shown in FIG. 2 - fig. 4, the drive device includes a drive box 10 and an aggregate bridge assembly 9. The drive box includes at least a power source 1 and a gearbox assembly 2. The aggregate axle assembly consists of a main gearbox 8 and a differential 4. The drive box 10 and the aggregate axle assembly 9 are jointly fixed to the vehicle frame. By jointly fixing the drive box 10 and the aggregate axle assembly 9 on the vehicle frame, the drive device in the exemplary embodiment of the present invention reduces the unsprung mass and increases the efficiency of the CVJ compared to the existing technical solution in which the middle axle 52 is fixed to the vehicle axle.

[0065] Приводная коробка 10 и совокупный мостовой узел 9 рассматриваются как единое целое и зафиксированы на раме посредством таких элементов, как подвеска.[0065] The drive box 10 and the aggregate bridge assembly 9 are considered as a single unit and are fixed to the frame by means of elements such as a suspension.

[0066] Приводная коробка в данном примере осуществления может содержать по меньшей мере источник 1 мощности и узел 2 редуктора. В одном примере осуществления приводная коробка может дополнительно содержать дифференциал 4.[0066] The drive box in this embodiment may include at least a power source 1 and a gearbox assembly 2. In one embodiment, the drive box may further comprise a differential 4.

[0067] Предусмотрено, по меньшей мере, два источника 1 мощности, при этом каждый источник 1 мощности содержит приводной двигатель 1A для выдачи движущей силы. КПД и геометрические размеры являются одинаковыми у каждого приводного двигателя 1A, что упрощает управление приводным двигателем 1A. Следует отметить, что количество источников 1 мощности, изображенных на фиг. 2 - фиг. 4, является лишь схематическим и может быть выбрано в зависимости от требований к эксплуатации транспортного средства на практике, например, оно может равняться двум, трем или даже четырем. В конкретном примере осуществления может быть предусмотрено четыре источника 1 мощности. Количество узлов 2 редуктора соответствует количеству источников 1 мощности, и они соединены с источниками 2 мощности во взаимно однозначном соответствии для передачи движущей силы, то есть каждый источник 1 мощности соединен с узлом 2 редуктора соответственно. Входной конец главного редуктора 8 соединен с выходным концом каждого узла редуктора 2, выходной конец главного редуктора 8 соединен с входным концом дифференциала 4, а выходной конец дифференциала 4 соединен с мостом 5 транспортного средства, используемым для передачи движущей силы на мост 5 транспортного средства для приведения колес транспортного средства в действие. Мост 5 транспортного средства может содержать левую полуось и правую полуось в качестве приводных валов, то есть левый приводной вал и правый приводной вал соединены, соответственно, с колесом. В этом примере осуществления мост 5 транспортного средства представляет собой средний мост 52 транспортного средства. Левый приводной вал и правый приводной вал содержат универсальные шарниры, а также выполнены телескопическими. Ввиду того, что существующий совокупный мостовой узел 52 установлен на мосту транспортного средства, совокупный мостовой узел двигается вместе с колесами, однако в примере осуществления настоящего изобретения совокупный мостовой узел установлен на раме, и при движении колес совокупный мост остается неподвижным. Если левый приводной вал и правый приводной вал не являются телескопическими и отсутствует универсальный шарнир, то это легко может привести к отказу совокупного мостового узла, что снизит показатель эффективности ШВЖ транспортного средства.[0067] At least two power sources 1 are provided, each power source 1 including a drive motor 1A for providing driving force. The efficiency and geometric dimensions are the same for each 1A drive motor, making it easier to control the 1A drive motor. It should be noted that the number of power sources 1 shown in FIG. 2 - fig. 4 is only schematic and can be selected depending on the practical operation requirements of the vehicle, for example it can be two, three or even four. In a specific embodiment, four power sources 1 may be provided. The number of gearbox nodes 2 corresponds to the number of power sources 1, and they are connected to the power sources 2 in a one-to-one correspondence to transmit the driving force, that is, each power source 1 is connected to the gearbox node 2 respectively. The input end of the main gearbox 8 is connected to the output end of each gearbox assembly 2, the output end of the main gearbox 8 is connected to the input end of the differential 4, and the output end of the differential 4 is connected to the vehicle axle 5, used to transmit driving force to the vehicle axle 5 for driving. the wheels of the vehicle into action. The vehicle axle 5 may include a left axle shaft and a right axle shaft as drive shafts, that is, a left drive shaft and a right drive shaft are connected to a wheel, respectively. In this embodiment, the vehicle axle 5 is the middle vehicle axle 52. The left drive shaft and the right drive shaft contain universal joints and are also made telescopic. Since the existing axle assembly 52 is mounted on the vehicle axle, the axle assembly moves with the wheels, however, in the embodiment of the present invention, the axle assembly is mounted on a frame, and the axle assembly remains stationary when the wheels move. If the left drive shaft and right drive shaft are not telescopic and there is no universal joint, it can easily lead to failure of the axle assembly, which will reduce the efficiency of the vehicle.

[0068] За счет исключения вала трансмиссии для соединения узла электропривода и моста сокращается цепь передачи мощности и повышается эффективность передачи мощности. При этом благодаря замене существующего низкоскоростного приводного двигателя с высоким крутящим моментом на множество комплектов высокоскоростных приводных двигателей 1A с низким крутящим моментом могут быть удовлетворены потребности в высоком крутящем моменте при рабочих условиях низкой скорости, обеспечивая при этом КПД на средних и высоких скоростях, а также снижая затраты на производство и закупки. Кроме того, в случае отказа одного приводного двигателя 1A, транспортным средством все еще можно нормально управлять с помощью других приводных двигателей 1A, что повышает надежность электроприводной системы. Помимо этого, в данном примере осуществления отсутствует необходимость в обеспечении трансмиссии, что упрощает управление приводной коробкой и особенно актуально для транспортных средств с требованиями эксплуатации на низких скоростях, а также обеспечивает возможность достижения наивысшей возможной экономической эффективности при условии удовлетворения требований транспортного средства.[0068] By eliminating the transmission shaft to connect the electric drive assembly and the axle, the power transmission chain is shortened and power transmission efficiency is improved. Meanwhile, by replacing the existing low-speed high-torque drive motor with multiple sets of 1A high-speed low-torque drive motors, the high-torque needs of low-speed operating conditions can be met, while ensuring efficiency at medium and high speeds, while also reducing production and purchasing costs. In addition, if one drive motor 1A fails, the vehicle can still be driven normally by the other drive motors 1A, which improves the reliability of the electric drive system. In addition, in this embodiment, there is no need to provide a transmission, which simplifies the control of the drive box and is especially relevant for vehicles with low speed operation requirements, and also allows the highest possible economic efficiency to be achieved, provided that the requirements of the vehicle are met.

[0069] Как показано на фиг. 3, каждый источник 1 мощности содержит приводной двигатель 1A и вал 1B двигателя, соединенный с приводным двигателем 1A. Каждый узел 2 редуктора содержит первый передаточный механизм 2A, соединенный с валом 1B двигателя, и второй передаточный механизм 2B, взаимодействующий с первым передаточным механизмом 2A, при этом второй передаточный механизм 2B служит в качестве выходного конца узла 2 редуктора. Приводной двигатель 1A соединен с первым передаточным механизмом 2A через вал 1B двигателя, а затем – с дифференциалом 4 через второй передаточный механизм 2B, при этом движущая сила, выдаваемая приводным двигателем 1A, передается на дифференциал 4 за счет взаимодействия первого передаточного механизма 2A со вторым передаточным механизмом 2B.[0069] As shown in FIG. 3, each power source 1 includes a drive motor 1A and a motor shaft 1B connected to the drive motor 1A. Each gearbox assembly 2 includes a first transmission mechanism 2A coupled to the motor shaft 1B and a second transmission mechanism 2B coupled to the first transmission mechanism 2A, with the second transmission mechanism 2B serving as an output end of the gearbox assembly 2. The drive motor 1A is connected to the first gear 2A through the motor shaft 1B, and then to the differential 4 through the second gear 2B, and the driving force output by the drive motor 1A is transmitted to the differential 4 through the interaction of the first gear 2A with the second gear mechanism 2B.

[0070] В частности, второй передаточный механизм 2B может быть общим для указанных, по меньшей мере, двух узлов 2 редуктора, то есть каждый узел 2 редуктора имеет свой собственный первый передаточный механизм 2A и общий второй передаточный механизм 2B, что может снизить количество компонентов, а также уменьшить объем приводной коробки, тем самым экономя свободное пространство в приводной коробке.[0070] In particular, the second transmission mechanism 2B may be common to the at least two gearbox units 2, that is, each gearbox assembly 2 has its own first gearbox 2A and a common second gearbox 2B, which can reduce the number of components , and also reduce the volume of the drive box, thereby saving free space in the drive box.

[0071] Кроме того, если для узла 2 редуктора предусмотрен общий второй передаточный механизм 2B, то указанные, по меньшей мере, два источника 1 мощности могут быть установлены в направлении по периферии второго передаточного механизма 2B. Например, как изображено на фиг. 4, в направлении по периферии распределено несколько источников 1 мощности, при этом второй передаточный механизм 2B выступает в роли центра оси. Данное расположение может сделать конструкцию приводной коробки более компактной, тем самым дополнительно экономя свободное пространство в приводной коробке.[0071] In addition, if a common second transmission mechanism 2B is provided for the gear unit 2, then the at least two power sources 1 can be installed in the peripheral direction of the second transmission mechanism 2B. For example, as shown in FIG. 4, multiple power sources 1 are distributed in the peripheral direction, with the second transmission mechanism 2B acting as the center of the axis. This arrangement can make the drive box design more compact, thereby further saving space in the drive box.

[0072] В частности, в зависимости от требований рабочих условий транспортного средства, указанные, по меньшей мере, два источника 1 мощности могут работать совместно или по отдельности, при этом удовлетворяя КПД транспортного средства, может достигаться работа приводного двигателя 1A в зоне высокой эффективности, уменьшение потери мощности приводного двигателя 1A и повышение эффективности электроприводной системы. Более того, благодаря обеспечению работы каждого приводного двигателя 1A с разделением по времени может быть достигнут эффект распределения накопленного износа каждого приводного двигателя 1A и может быть снижена вероятность отказа приводного двигателя 1A.[0072] In particular, depending on the requirements of the operating conditions of the vehicle, the at least two power sources 1 can be operated together or separately, while satisfying the efficiency of the vehicle, the operation of the drive motor 1A in a high efficiency zone can be achieved, Reducing the power loss of the 1A drive motor and increasing the efficiency of the electric drive system. Moreover, by allowing each drive motor 1A to operate in a time-shared manner, the effect of distributing the accumulated wear of each drive motor 1A can be achieved, and the probability of failure of the drive motor 1A can be reduced.

[0073] В частности, указанные, по меньшей мере, два источника 1 мощности установлены спереди, что означает, что все приводные двигатели 1A установлены перед узлом 2 редуктора. Расположение спереди может упростить конструкцию и операцию сборки источника 1 мощности и узла 2 редуктора. Безусловно, источники 1 мощности также могут быть установлены другими способами, например, расположены сзади, расположены противоположно и подобным образом.[0073] In particular, the at least two power sources 1 are installed in front, which means that all the drive motors 1A are installed in front of the gear unit 2. The front arrangement can simplify the structure and assembly operation of the power source 1 and the gear unit 2. Of course, the power sources 1 can also be installed in other ways, for example rearward, oppositely positioned, and the like.

[0074] Кроме того, как показано на фиг. 2, приводная коробка в этом примере осуществления также может содержать, по меньшей мере, один двухдвигательный контроллер 6 (обозначенный как DMCU на фиг. 2) или, по меньшей мере, один двухдвигательный контроллер 6 и однодвигательный контроллер 7 (обозначенный как MCU на фиг. 2). Количество двухдвигательных контроллеров 6 и однодвигательных контроллеров 7 определяется в соответствии с количеством приводных двигателей 1A. Двухдвигательный контроллер 6 может управлять, соответственно, двумя двигателями с помощью стратегий. На практике, двухдвигательные контроллеры 6 следует использовать в максимально возможной степени. Например, если предусмотрено четное количество приводных двигателей 1A, то все контроллеры являются двухдвигательными контроллерами 6, при этом двухдвигательных контроллеров 6 предусмотрено вдвое меньше, чем приводных двигателей 1A. Если предусмотрено нечетное количество приводных двигателей 1A, то может использоваться однодвигательный контроллер 7 в комбинации с двухдвигательными контроллерами 6. Благодаря комбинированию и использованию соответствующего количества двухдвигательных контроллеров 6 и однодвигательных контроллеров 7 в соответствии с количеством приводных двигателей 1A, производственные затраты на контроллер двигателя снижаются.[0074] In addition, as shown in FIG. 2, the drive box in this embodiment may also include at least one dual-motor controller 6 (denoted as DMCU in FIG. 2) or at least one dual-motor controller 6 and a single-motor controller 7 (denoted as MCU in FIG. 2). The number of dual-motor controllers 6 and single-motor controllers 7 is determined according to the number of drive motors 1A. The dual motor controller 6 can control two motors respectively using strategies. In practice, dual motor controllers 6 should be used to the greatest extent possible. For example, if an even number of drive motors 1A are provided, then all controllers are dual-motor controllers 6, and there are half as many dual-motor controllers 6 provided as drive motors 1A. If an odd number of driving motors 1A is provided, a single-motor controller 7 can be used in combination with dual-motor controllers 6. By combining and using an appropriate number of dual-motor controllers 6 and single-motor controllers 7 according to the number of driving motors 1A, the manufacturing cost of the motor controller is reduced.

[0075] Второй пример осуществления [0075] Second embodiment

[0076] Как показано на фиг. 5 и фиг. 6, отличие между вторым примером осуществления и первым примером осуществления заключается в том, что приводная коробка в данном примере осуществления дополнительно содержит трансмиссию 3, присоединенную между входным концом главного редуктора 8 и выходным концом каждого узла 2 редуктора. Затем, выходной конец каждого узла 2 редуктора (т. е. второй приводной механизм 2B) соединены с трансмиссией 3, а далее соединены с входным концом главного редуктора 8 через трансмиссию 3.[0076] As shown in FIG. 5 and fig. 6, the difference between the second embodiment and the first embodiment is that the drive box in this embodiment further includes a transmission 3 connected between the input end of the main gearbox 8 and the output end of each gearbox unit 2. Then, the output end of each gearbox assembly 2 (i.e., the second drive mechanism 2B) is connected to the transmission 3, and is further connected to the input end of the main gearbox 8 through the transmission 3.

[0077] В частности, в этом примере осуществления приводной двигатель 1A, узел 2 редуктора и трансмиссия 3 встроены во внутренний корпус трансмиссии 3 в роли держателя, тем самым улучшая интеграцию компонентов и делая конструкцию приводной коробки более компактной.[0077] Specifically, in this embodiment, the drive motor 1A, gearbox assembly 2 and transmission 3 are built into the inner housing of the transmission 3 as a holder, thereby improving the integration of components and making the structure of the drive box more compact.

[0078] Трансмиссия 3 содержит узел входного вала, узел среднего вала, узел выходного вала и устройство 3H переключения передач. Узел входного вала содержит входной вал 3A, соединенный со вторым передаточным механизмом 2B, и третий передаточный механизм 3B, соединенный с входным валом 3A. Входной вал 3A и третий передаточный механизм 3B могут быть выполнены за единое целое или соединены друг с другом с помощью реек. Узел среднего вала содержит средний вал 3C, а также четвертый передаточный механизм 3D и пятый передаточный механизм 3E, соединенные с двумя концами среднего вала 3C, соответственно, при этом четвертый передаточный механизм 3D взаимодействует с третьим передаточным механизмом 3B. Четвертый передаточный механизм 3D и пятый передаточный механизм 3E соединены, соответственно, со средним валом 3C с помощью реек или прессовой посадки с натяжением. Узел выходного вала содержит выходной вал 3G, соединенный с входным концом дифференциала 4, и шестой передаточный механизм 3F, установленный с возможностью вращения на выходном валу 3G, при этом шестой передаточный механизм 3F взаимодействует с пятым передаточным механизмом 3E. Шестой передаточный механизм 3F установлен на выходном валу 3G посредством игольчатого подшипника и может вращаться в направлении по периферии выходного вала 3G. Устройство 3H переключения передач установлено на выходном валу 3G и выполнено с возможностью управления соединением выходного вала 3G с шестым передаточным механизмом 3F или входным валом 3A. В частности, устройство 3H переключения передач может быть установлено на выходном валу 3G посредством посадки с натяжением с помощью реек. В целом, в устройстве 3H переключения передач может использоваться синхронизатор.[0078] The transmission 3 includes an input shaft assembly, a middle shaft assembly, an output shaft assembly, and a gear shift device 3H. The input shaft assembly includes an input shaft 3A coupled to a second gear 2B and a third gear 3B coupled to the input shaft 3A. The input shaft 3A and the third transmission mechanism 3B may be integrally formed or connected to each other by racks. The middle shaft assembly includes a middle shaft 3C, as well as a fourth gear 3D and a fifth gear 3E connected to two ends of the middle shaft 3C, respectively, wherein the fourth gear 3D cooperates with the third gear 3B. The fourth gear 3D and the fifth gear 3E are connected, respectively, to the middle shaft 3C by racks or a press fit with tension. The output shaft assembly includes an output shaft 3G coupled to the input end of the differential 4, and a sixth gear 3F rotatably mounted on the output shaft 3G, wherein the sixth gear 3F cooperates with the fifth gear 3E. The sixth transmission mechanism 3F is mounted on the output shaft 3G by means of a needle bearing and can be rotated in a peripheral direction of the output shaft 3G. The gear shift device 3H is mounted on the output shaft 3G and is configured to control the connection of the output shaft 3G with the sixth gear 3F or the input shaft 3A. In particular, the gear shift device 3H can be mounted on the output shaft 3G by means of a rack tension fit. In general, the gear shift device 3H may use a synchronizer.

[0079] На основе описанной выше конструкции трансмиссия 3 может иметь две передачи: первую передачу и вторую передачу. При работе трансмиссии 3 на первой передаче устройство 3H переключения передач управляет выходным валом 3G для его соединения с шестым передаточным механизмом 3F для выдачи движущей силы, переданной узлом 2 редуктора, на дифференциал 4 последовательно через входной вал 3A, третий передаточный механизм 3B, четвертый передаточный механизм 3D, средний вал 3C, пятый передаточный механизм 3E, шестой передаточный механизм 3F и выходной вал 3G. При работе на второй передаче устройство 3H переключения передач управляет выходным валом 3G для его соединения с входным валом 3A для выдачи напрямую движущей силы, переданной узлом 2 редуктора, на дифференциал 4 для реализации двухступенчатого управления транспортным средством.[0079] Based on the structure described above, the transmission 3 may have two gears: a first gear and a second gear. When the transmission 3 is in first gear, the gear shift device 3H controls the output shaft 3G to connect it with the sixth gear unit 3F to output the driving force transmitted by the gear unit 2 to the differential 4 sequentially through the input shaft 3A, the third gear 3B, the fourth gear 3D, middle shaft 3C, fifth gear 3E, sixth gear 3F and output shaft 3G. When operating in the second gear, the gear shift device 3H controls the output shaft 3G to connect with the input shaft 3A to directly output the driving force transmitted by the gear unit 2 to the differential 4 to realize two-stage control of the vehicle.

[0080] В данном примере осуществления в приводной коробке используется двухступенчатая трансмиссия, что может максимально возможно снизить прерывание подачи мощности и паузы при переключении передач, повысить комфорт езды и, в то же время, снижает затраты по сравнению с существующей многоступенчатой РКП.[0080] In this embodiment, a two-stage transmission is used in the drive box, which can reduce power interruption and shift pause as much as possible, improve ride comfort, and at the same time reduce costs compared with the existing multi-stage manual gearbox.

[0081] Далее будет описан режим работы приводной коробки на основе компоновки четырех источников 1 мощности и трансмиссии 3 с использованием двухступенчатой трансмиссии.[0081] Next, the operating mode of the drive box based on the arrangement of four power sources 1 and the transmission 3 using a two-stage transmission will be described.

[0082] Во время фактического движения транспортного средства будет предусмотрено восемь различных режимов работы с приводом от электричества, если для работы четыре источника мощности 1 взаимодействуют с двухступенчатой трансмиссией 3. Взаимосвязь между каждым рабочим режимом, ступенью передачи трансмиссии 3 и источником мощности 1 показана в таблице ниже.[0082] During the actual movement of the vehicle, eight different electrically driven operating modes will be provided if the four power sources 1 interact with the two-stage transmission 3 to operate. The relationship between each operating mode, the transmission stage 3 and the power source 1 is shown in the table below.

Режим работыOperating mode Количество приводных двигателей Number of drive motors Ступень трансмиссии Transmission stage EV1EV1 11 11 EV2EV2 11 22 EV3EV3 22 11 EV4EV4 22 22 EV5EV5 33 11 EV6EV6 33 22 EV7EV7 44 11 EV8EV8 44 22

[0083] Если работает только один приводной двигатель 1A, а трансмиссия 3 находится в положении первой передачи, то этот режим работы определяется, как первый режим EV1 передачи, приводимый электричеством. Режим EV1 работы подходит для работы, например, в условиях отсутствия нагрузки, ровных дорог, спусков с незначительным наклоном или равномерной езды на низкой скорости. В этом режиме работы потребление мощности может быть уменьшено. Кроме того, поскольку транспортное средство приводится в движение одним приводным двигателем, а другие двигатели не работают, то механическая усталость и износ могут быть снижены.[0083] If only one drive motor 1A is running and the transmission 3 is in the first gear position, then this operating mode is defined as the first electrically driven transmission mode EV1. EV1 operation mode is suitable for operation, for example, under no-load conditions, flat roads, slight downhill slopes or smooth, low-speed driving. In this operating mode, power consumption can be reduced. In addition, since the vehicle is driven by one drive motor while the other motors are not running, mechanical fatigue and wear can be reduced.

[0084] Если работает только один приводной двигатель 1A, а трансмиссия 3 находится в положении второй передачи, то этот режим работы определяется, как второй режим EV2 передачи, приводимый электричеством. Режим EV2 работы подходит для работы в условиях отсутствия нагрузки, ровных дорог или равномерной езды на высокой скорости.[0084] If only one drive motor 1A is running and the transmission 3 is in the second gear position, then this operating mode is defined as the second electrically driven transmission mode EV2. EV2 operation mode is suitable for operation under no-load conditions, smooth roads or smooth driving at high speed.

[0085] Если работают два приводных двигателя 1A, а трансмиссия 3 находится в положении первой передачи, то этот режим работы определяется, как третий режим EV3 передачи, приводимый электричеством. Режим EV3 работы подходит для работы в условиях отсутствия нагрузки, запуска на ровных дорогах или езды с малой нагрузкой и на низкой скорости.[0085] If the two drive motors 1A are running and the transmission 3 is in the first gear position, then this operating mode is defined as the third transmission mode EV3 driven by electricity. EV3 mode of operation is suitable for operation under no-load conditions, starting on smooth roads or driving with light load and low speed.

[0086] Если работают два приводных двигателя 1A, а трансмиссия 3 находится в положении второй передачи, то этот режим работы определяется, как четвертый режим EV4 передачи, приводимый электричеством. Режим EV3 работы подходит для работы в условиях отсутствия или малой нагрузки, ровных дорог или равномерной езды на высокой скорости.[0086] If the two drive motors 1A are running and the transmission 3 is in the second gear position, then this operating mode is defined as the fourth transmission mode EV4 driven by electricity. EV3 mode of operation is suitable for operation under no or light load conditions, smooth roads or smooth driving at high speed.

[0087] Если работают три приводных двигателя 1A, а трансмиссия 3 находится в положении первой передачи, то этот режим работы определяется, как пятый режим EV5 передачи, приводимый электричеством. Режим EV5 работы подходит для работы в условиях умеренной или стандартной нагрузки, запуска, ровных дорог или езды на низкой скорости.[0087] If the three drive motors 1A are running and the transmission 3 is in the first gear position, then this operating mode is defined as the fifth transmission mode EV5 driven by electricity. EV5 operation mode is suitable for moderate to standard load conditions, starting, smooth roads or low speed driving.

[0088] Если работают три приводных двигателя 1A, а трансмиссия 3 находится в положении второй передачи, то этот режим работы определяется, как шестой режим EV6 передачи, приводимый электричеством. Режим EV6 работы подходит для работы в условиях умеренной или стандартной нагрузки, ровных дорог или езды на низкой скорости.[0088] If the three drive motors 1A are running and the transmission 3 is in the second gear position, then this operating mode is defined as the sixth transmission mode EV6 driven by electricity. EV6 mode of operation is suitable for operation under moderate to standard load conditions, smooth roads or low speed driving.

[0089] Если работают одновременно четыре приводных двигателя 1A, а трансмиссия 3 находится в положении первой передачи, то этот режим работы определяется, как седьмой режим EV7 передачи, приводимый электричеством. Режим EV7 работы подходит для работы в условиях полной или чрезмерной нагрузки. Или же режим EV7 работы подходит для транспортного средства с низкой скоростью и высоким крутящим моментом для езды на подъемах под большим углом или для запуска. В условиях полной или чрезмерной нагрузки седьмой режим EV7 передачи может удовлетворить требования езды транспортного средства с высоким крутящим моментом на подъеме или при запуске.[0089] If four drive motors 1A are operated simultaneously and the transmission 3 is in the first gear position, then this operating mode is defined as the seventh transmission mode EV7 driven by electricity. EV7 mode of operation is suitable for operation under full or overload conditions. Or EV7 operating mode is suitable for the vehicle with low speed and high torque for high angle hill driving or starting. Under full or overload conditions, EV7's seventh gear mode can meet the vehicle's high-torque driving requirements when climbing or starting.

[0090] Если работают одновременно четыре приводных двигателя 1A, а трансмиссия 3 находится в положении первой передачи, то этот режим работы определяется, как восьмой режим EV8 передачи, приводимый электричеством. Режим EV8 работы подходит для работы, например, в условиях полной нагрузки или перегрузки, запуска на ровных дорогах, езды на подъемах под малым углом или равномерной езды на высокой скорости.[0090] If four drive motors 1A are operated simultaneously and the transmission 3 is in the first gear position, then this operating mode is defined as the eighth transmission mode EV8 driven by electricity. EV8 operation mode is suitable for operation such as under full load or overload conditions, starting on flat roads, driving on low angle hills or driving smoothly at high speed.

[0091] В соответствии с требованиями к условиям работы транспортного средства в данном примере осуществления множество групп приводных двигателей могут работать совместно или по отдельности, а также взаимодействовать с различными ступенями трансмиссии. При удовлетворении КПД транспортного средства может обеспечиваться работа приводных двигателей в зоне высокой эффективности, снижение потери движущей силы приводных двигателей и повышение эффективности электроприводных систем.[0091] According to the requirements of the operating conditions of the vehicle, in this embodiment, multiple groups of drive motors can operate together or separately, and also interact with different stages of the transmission. By satisfying the vehicle efficiency, the drive motors can operate in the high efficiency zone, reducing the loss of driving force of the drive motors and increasing the efficiency of the electric drive systems.

[0092] Третий пример осуществления[0093] Согласно фиг. 7, отличие между третьим примером осуществления и вторым примером осуществления заключается в том, что множество источников мощности 1 расположены противоположно. Под противоположным расположением подразумевается, что часть приводного двигателя 1A установлена перед узлом 2 редуктора, а другая часть приводного двигателя 1A установлена за узлом 2 редуктора. Например, в случае наличия двух источников 1 мощности, один приводной двигатель 1A установлен перед узлом 2 редуктора, а другой приводной двигатель 1A установлен за узлом 2 редуктора, что способствует установке других компонентов или систем транспортного средства перед узлом редуктора для соблюдения компоновки системы всего транспортного средства.[0092] Third Embodiment [0093] Referring to FIG. 7, the difference between the third embodiment and the second embodiment is that the plurality of power sources 1 are arranged oppositely. By opposite arrangement, it is meant that a part of the drive motor 1A is installed in front of the gear unit 2, and another part of the drive motor 1A is installed behind the gear unit 2. For example, in the case of two power sources 1, one drive motor 1A is installed in front of the gearbox assembly 2, and the other drive motor 1A is installed behind the gearbox assembly 2, which facilitates the installation of other vehicle components or systems in front of the gearbox assembly to comply with the system layout of the entire vehicle. .

[0094] Четвертый пример осуществления[0094] Fourth Embodiment

[0095] Как показано на фиг. 8, отличие между четвертым примером осуществления и вторым примером осуществления заключается в том, что множество источников мощности 1 расположены сзади. Под расположением сзади следует понимать, что все приводные двигатели 1A установлены за узлом 2 редуктора. Такое расположение может сэкономить пространство в осевом направлении и способствует освобождению пространства для установки других компонентов или систем в осевом направлении транспортного средства для соблюдения компоновки системы транспортного средства.[0095] As shown in FIG. 8, the difference between the fourth embodiment and the second embodiment is that a plurality of power sources 1 are located at the rear. By rear arrangement, it is understood that all drive motors 1A are installed behind the gear unit 2. This arrangement can save space in the axial direction and helps free up space for installation of other components or systems in the axial direction of the vehicle to comply with the vehicle system layout.

[0096] Пятый пример осуществления[0096] Fifth embodiment

[0097] Отличие между пятым примером осуществления и первым примером осуществления заключается в том, что приводная коробка 10, взятая в качестве цельного элемента, соединена с совокупным мостовым узлом 9, также взятым в качестве цельного элемента, с помощью фланцев, и оба они зафиксированы на раме с помощью подвески и других компонентов.[0097] The difference between the fifth embodiment and the first embodiment is that the drive box 10, taken as a single piece, is connected to the aggregate bridge assembly 9, also taken as a single piece, by means of flanges, and both of them are fixed to frame using suspension and other components.

[0098] Шестой пример осуществления[0098] Sixth Embodiment

[0099] Приводное устройство содержит приводную коробку 10 и совокупный мостовой узел 9. Приводная коробка 10 содержит по меньшей мере источник 1 мощности и узел 2 редуктора. Совокупный мостовой узел 9 состоит из главного редуктора 8 и дифференциала 4. Приводная коробка 10 и совокупный мостовой узел 9 совместно зафиксированы на раме транспортного средства, при этом приводная коробка 10 представляет собой приводную коробку из уровня техники, поэтому она не будет описана во избежание повторений.[0099] The drive device includes a drive box 10 and an aggregate bridge assembly 9. The drive box 10 includes at least a power source 1 and a gearbox assembly 2. The axle assembly 9 is composed of a main gearbox 8 and a differential 4. The drive box 10 and the axle assembly 9 are jointly fixed to the vehicle frame, and the drive box 10 is a prior art drive box, so it will not be described to avoid repetition.

[0100] Седьмой пример осуществления[0100] Seventh embodiment

[0101] Отличие между седьмым примером осуществления и первым примером осуществления или же отличие между седьмым примером осуществления и вторым примером осуществления заключается в том, что приводная коробка зафиксирована на раме между средним мостом 52 и задним мостом 53.[0101] The difference between the seventh embodiment and the first embodiment, or the difference between the seventh embodiment and the second embodiment, is that the drive box is fixed to the frame between the middle axle 52 and the rear axle 53.

[0102] Восьмой пример осуществления[0102] Eighth Embodiment

[0103] Отличие между восьмым примером осуществления и первым примером осуществления или же отличие между восьмым примером осуществления и вторым примером осуществления заключается в том, что приводная коробка зафиксирована на раме с задней стороны заднего моста 53. В этом примере осуществления мост 5 транспортного средства представляет собой задний мост 53 транспортного средства.[0103] The difference between the eighth embodiment and the first embodiment or the difference between the eighth embodiment and the second embodiment is that the drive box is fixed to the frame at the rear side of the rear axle 53. In this embodiment, the vehicle axle 5 is rear axle 53 vehicles.

[0104] В соответствии с любым примером осуществления или комбинацией нескольких примеров осуществления в них могут быть достигнуты следующие полезные эффекты:[0104] According to any one embodiment or combination of several embodiments, the following beneficial effects may be achieved:

[0105] в примере осуществления настоящего изобретения приводное устройство уменьшает неподрессоренную массу и повышает показатель эффективности ШВЖ за счет совместной фиксации приводной коробки и совокупного мостового узла на раме транспортного средства.[0105] in an embodiment of the present invention, the drive device reduces the unsprung weight and increases the efficiency of the drive train by jointly fixing the drive box and the aggregate axle assembly on the vehicle frame.

[0106] В описании, представленном в настоящем документе, изложены многочисленные специфические подробные сведения. Однако следует понимать, что примеры осуществления изобретения могут быть реализованы на практике без этих специфических подробных сведений. Общеизвестные способы, конструкции и технологии в некоторых примерах осуществления не были подробно описаны во избежание затруднения понимания настоящего изобретения.[0106] Numerous specific details are set forth in the description provided herein. However, it should be understood that the exemplary embodiments of the invention may be practiced without these specific details. Well-known methods, designs and technologies in some embodiments have not been described in detail in order to avoid difficulty understanding the present invention.

[0107] Следует отметить, что: приведенные выше примеры осуществления используются лишь для иллюстрации технических решений настоящего изобретения, а не для ограничения ими настоящего изобретения; несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано со ссылкой на приведенные выше примеры осуществления, специалист в данной области техники на основе замыслов и сущности настоящего изобретения все еще сможет осуществить модификации технических решений, описанных в приведенных выше примерах осуществления, или произвести эквивалентные замены некоторых или всех технических признаков; при этом данные модификации или замены не приводят к выходу соответствующих технических решений за рамки объема настоящего изобретения.[0107] It should be noted that: the above embodiments are used only to illustrate the technical solutions of the present invention and not to limit the present invention thereto; Although the present invention has been described in detail with reference to the above exemplary embodiments, a person skilled in the art based on the intent and spirit of the present invention will still be able to make modifications to the technical solutions described in the above exemplary embodiments or make equivalent substitutions of some or all technical features; however, these modifications or replacements do not lead to the corresponding technical solutions going beyond the scope of the present invention.

Claims

1. A vehicle with a replaceable battery without a transmission intermediate shaft, containing:

frame;

a front axle assembly mounted on the front end of the frame and used to power the front wheels of the vehicle;

a drive device comprising a drive box in which at least two power sources are built in, and an aggregate axle assembly for driving the rear wheels of the vehicle; And

a quick-replaceable battery removably mounted on the bottom of the frame and located between the front axle assembly and the drive unit,

wherein the quick-replaceable battery is used to supply electricity to the power source and is replaceable at a battery replacement station,

the drive box contains a gearbox assembly connected to the drive motor; And

the aggregate axle assembly additionally contains a main gearbox and a differential,

the output ends of the differential are connected to, respectively, the left and right drive shafts of the vehicle to transmit power output from the power source to the wheel axles to drive the wheels of the vehicle,

The left drive shaft and right drive shaft contain universal joints and are telescopic.

2. A vehicle with a replaceable battery according to claim 1, in which the aggregate axle assembly comprises a middle axle and a rear axle.

3. A vehicle with a replaceable battery according to claim 2, in which the drive box is rigidly attached to the front side of the middle axle and fixed to the vehicle frame.

4. A vehicle with the ability to replace the battery according to claim 2, in which the drive box is fixed on the frame between the middle axle and the rear axle.

5. A vehicle with the ability to replace the battery according to claim 2, in which the drive box is fixed to the frame on the rear side of the rear axle.

6. A vehicle with a replaceable battery according to claim 1, in which the drive box and the aggregate axle assembly are connected by a flange.

7. The battery-replaceable vehicle according to claim 1, wherein the output end of the gearbox assembly is connected directly to the main gearbox.

8. The battery-replaceable vehicle of claim 1, wherein the drive box further comprises a transmission, wherein an input end of the transmission is connected to an output end of the gearbox assembly, and an output end of the transmission is connected directly to the main gearbox.

9. A vehicle with the ability to replace the battery according to claim 1, in which at least two gear units are provided, wherein said at least two gear units are connected to said at least two power sources in a one-to-one manner compliance.

10. The battery-replaceable vehicle of claim 9, wherein each power source comprises a drive motor and a motor shaft coupled to the drive motor;

each gearbox assembly includes a first transmission mechanism coupled to the motor shaft and a second transmission mechanism coupled to the first transmission mechanism, the second transmission mechanism being mounted as an output end of the gearbox assembly;

one of the second transmission mechanisms is common to the at least two gear units; And

said at least two power sources are installed in a direction along the periphery of the second transmission mechanism.

11. The battery-replaceable vehicle according to claim 10, wherein the transmission comprises an input shaft assembly, a middle shaft assembly, an output shaft assembly, and a gear shift device;

the input shaft assembly includes an input shaft connected to a second transmission mechanism and a third transmission mechanism connected to the input shaft;

the middle shaft assembly includes a middle shaft, a fourth gear and a fifth gear connected to two ends of the middle shaft, respectively, wherein the fourth gear cooperates with the third gear;

the output shaft assembly includes an output shaft connected to the input end of the differential, and a sixth transmission mechanism rotatably mounted on the output shaft, and the sixth transmission mechanism interacts with the fifth transmission mechanism;

the gear shift device is installed on the output shaft and is configured to control the connection of the output shaft with the sixth transmission mechanism or the input shaft;

The gear shift device is configured to control, when the transmission is operating in first gear, connecting the output shaft to the sixth gear mechanism to output the driving force transmitted by the gearbox assembly to the differential through the input shaft, the third gear mechanism, the fourth gear mechanism, the middle shaft, the fifth gear mechanism, sixth gear and output shaft, respectively; The gear shift device is configured to control, when the transmission is operating in second gear, connecting the output shaft to the input shaft to directly output the driving force transmitted by the gearbox assembly to the differential to implement two-stage control of the vehicle.