WO2021136673A1 - Elektrisches antriebssystem - Google Patents

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WO2021136673A1
WO2021136673A1 PCT/EP2020/086651 EP2020086651W WO2021136673A1 WO 2021136673 A1 WO2021136673 A1 WO 2021136673A1 EP 2020086651 W EP2020086651 W EP 2020086651W WO 2021136673 A1 WO2021136673 A1 WO 2021136673A1
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WO
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gear
input shaft
gear set
drive system
output shaft
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PCT/EP2020/086651
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Jiehao YU
Liang ZHONG
Gang Zhao
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
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    • 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
    • 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
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    • 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
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/70—Gearings
    • B60Y2400/73—Planetary gearings
    • 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
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    • F16H2200/0021—Transmissions for multiple ratios specially adapted for electric vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
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    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0039—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising three forward speeds

Definitions

  • the present patent application relates to the technology in the field of all-electric vehicles, in particular an electric drive system.
  • An all-electric car refers to a vehicle in which the wheels are driven by an electric machine using an on-board power supply as the driving force. Since their impact on the environment is relatively small compared to vehicles with an internal combustion engine, purely electric cars have a promising future. Taking into account the requirements for the power density and the space requirements of the electric motor, the development of the electric drive system for purely electric vehicles focuses on the integrated multi-speed systems.
  • the prior art electric drive system usually has one or two gears, so that the choice of gear is limited and the highly efficient working range of the electric motor is narrow.
  • a plurality of electric motors or a plurality of synchronizers and the like are arranged in the electric drive system in order to obtain a larger number of gears.
  • the installation space of the electric drive system must be increased.
  • the shafts are distributed in the electric drive system, which also requires more installation space.
  • An electric drive system includes an electric motor, an input shaft, a first gear, a planetary gear train, a brake, a second gear set, a third gear set, a synchronizer, an output shaft and a differential mechanism.
  • the electric motor is connected to the input shaft, the first gear being fixedly arranged on the input shaft.
  • the planetary gear train comprises a sun gear, a planet gear engaging with the sun gear, a ring gear engaging with the planet gear and a planet holder connected to the planet gear, the planetary gear train being arranged rotatably on the output shaft, and the first gear wheel engaging the ring gear of the planetary gear train.
  • the brake is connected to the sun gear, the planet holder being connected to the second gear set.
  • the second gear set is rotatably arranged on the input shaft and the output shaft and is fixedly connected to the third gear set.
  • the third gear set is rotatably disposed on the input shaft and the output shaft and connected to the differential mechanism.
  • the synchronizer is slidably disposed on the input shaft and selectively connected to the second gear set or the third gear set.
  • the second gear set preferably comprises a second active tooth and a second passive tooth which mesh with one another, the second active tooth being rotatably arranged on the input shaft, the second passive tooth Description is rotatably arranged on the output shaft, wherein the third gear set comprises a third active tooth and a third passive tooth that mesh with each other, wherein the third active tooth is rotatably arranged on the input shaft, the third passive tooth rotatably on the output shaft is arranged, and wherein the second passive tooth is firmly connected to the third passive tooth.
  • the synchronizer is selectively coupled to the second active tooth or the third active tooth.
  • the differential mechanism comprises a differential arranged on the output shaft, the third passive tooth being connected to the differential.
  • a bearing is preferably arranged between the second active tooth or the third active tooth and the input shaft, a bearing likewise being arranged between the sun gear or the second passive tooth and the output shaft.
  • the present patent application has the following technical effects: Through the connection relationship and the fitting relationship between the electric motor, the input shaft, the first gear, the planetary gear train, the brake, the second gear set, the third gear set, the synchronizer, the output shaft and the differential mechanism, a three -Gear drive can be implemented in order to expand the range of selection of the gear of the electric drive system.
  • a three -Gear drive can be implemented in order to expand the range of selection of the gear of the electric drive system.
  • only one electric motor and one synchronizer are arranged.
  • the differential mechanism is arranged on the output shaft, thereby the internal installation space of the electric drive system can be reduced considerably, so that the internal structure of the electric drive system becomes more compact. description
  • Figure 1 shows a schematic structural view of an electrical
  • Figure 2 shows a schematic structural view of an electrical
  • Figure 3 shows a schematic structural view of an electrical
  • the present embodiment provides an electric drive system that can be installed on an all-electric vehicle.
  • the system comprises an electric motor 1, an input shaft 2, a first gear 3, a planetary gear train 4, a brake 5, a second gear set 6, a third gear set 7, a synchronizer 8, an output shaft 9 and a differential mechanism.
  • the electric motor 1 is connected to the input shaft 2, the first gear wheel 3 being fixedly arranged on the input shaft 2 so that it can rotate synchronously with the input shaft 2.
  • the planetary gear train 4 comprises a sun gear 41, a planet gear 42 engaging in the sun gear 41, a ring gear 43 engaging in the planet gear 42 and a planet holder 44 connected to the planet gear 42 description
  • Planetary gear train 4 is rotatably arranged on output shaft 9; in particular, sun gear 41 of planetary gear train 4 is arranged on output shaft 9 through a needle bearing 45.
  • the first gear 3 meshes with the ring gear 43 of the planetary gear train 4.
  • the brake 5 is connected to the sun gear 41 so that the sun gear 41 is stationary or rotates.
  • the second gear set 6 is rotatably arranged on the input shaft 2 and the output shaft 9.
  • the second gear set 6 comprises a second active tooth 61 and a second passive tooth 62 which mesh with one another, the second active tooth 61 being arranged on the input shaft 2 by a needle bearing 63, and the second passive tooth 62 being arranged by a needle bearing 64 is rotatably arranged on the output shaft 9.
  • the planet holder 44 is connected to the second gear set 6, in particular the planet holder is connected to the second passive tooth 62 in the second gear set 6.
  • the third gear set 7 is rotatably arranged on the input shaft 2 and the output shaft 9.
  • the third gear set 7 comprises a third active tooth 71 and a third passive tooth 72 which mesh with one another, the third active tooth 71 being rotatably arranged on the input shaft 2 by a needle bearing 73, and the third passive tooth 72 being rotatably attached the output shaft 9 is arranged.
  • the second gear set 6 is permanently connected to the third gear set 7, in particular the second passive tooth 62 is permanently connected to the third passive tooth 72.
  • the differential mechanism includes a differential 10.
  • the third gear set 7 is connected to the differential mechanism Description related, in particular, the third passive tooth 72 is connected to the differential 10.
  • the synchronizer 8 is arranged displaceably on the input shaft 2 and selectively connected to the second gear set 6 or the third gear set 7. In particular, the synchronizer 8 is selectively coupled to the second passive tooth 62 or the third passive tooth 72.
  • the power flow of the electric drive system is explained in more detail in the present exemplary embodiment: if it is suitable for an auto start or a hill start requires a higher speed ratio, the drive takes place in first gear . See the power flow direction indicated by the arrow in Figure 1.
  • the brake 5 is coupled so that the sun gear 41 is stationary, with the synchronizer 8 being in the middle position and in no gear, and with the electric motor 1 driving the input shaft 2 to rotate, and wherein the first gear 3 meshes with the ring gear 43 of the planetary gear train 4 to form a reduction of the first stage.
  • the sun gear 41 is stationary, the ring gear 43 is a drive element, the planet holder 44 outputs the power to form a reduction of the second stage Torque.
  • the planet holder 44 is firmly connected to the second passive tooth 62, the second passive tooth 62 being firmly connected to the third passive tooth 72, so the planet holder 44 can drive the differential 10 directly to output. Since the synchronizer 8 is not in any gear and the second active tooth 61 and the third active tooth 71 are empty, the two gears are not affected.
  • an upshift can be carried out, ie a two-speed drive. See the power flow direction indicated by the arrow in Figure 2. Now the brake 5 is switched off and the synchronizer 8 moves to the right, namely is in second gear, the third active tooth 71 and the third passive tooth 72 form a reduction of the first Stage, so the torque of the electric motor drives the differential 10 to output immediately after passing the gear pair.
  • the brake 5 is turned off and the sun gear 41 is not restricted.
  • the torque of the differential 10 is reversely transmitted to the planetary holder 44, and the first gear 3 drives the ring gear 43 to rotate, but now no part is fixed in the planetary gear train 4, and no two parts are integrally connected to each other, therefore the Planetary gear train 4 is not restricted and affected.
  • the third active tooth 71 Since the third active tooth 71 is now empty, it is not affected.
  • the planetary gear train 4 is in no way restricted and not affected, the drive principle of the third gear is the same as the drive principle of the second gear.
  • the synchronizer 8 In the empty aisle, the synchronizer 8 is in the middle position, Description namely, the synchronizer is in no gear, and the second active tooth 61 and the third active tooth 71 idle.
  • the brake 5 is also in the switched-off state, the first gear 3 drives the ring gear 43 to rotate, since now no part is fixed in the planetary gear train 4 and no two parts are connected in one piece, the planet holder 44 is in the free state, the planet holder has no speed or outputs the power at low speed.
  • a small gear wheel In order to achieve a reduction, a small gear wheel usually drives a large gear wheel in order to implement the reduction, which is generally known in this field.
  • connection relationship and the fitting relationship between the electric motor, the input shaft, the first gear, the planetary gear train, the brake, the second gear set, the third gear set, the synchronizer, the output shaft and the differential mechanism can be a three-speed drive will be realized.
  • the three-speed electric drive system takes into account the axle load torque and the maximum speed, and a higher speed ratio offers the possibility of miniaturization and integration of the electric motor.
  • the three-speed drive system can transfer the operating point of the high speed range to the low speed range to compensate for the reduction in power caused by increasing the speed, to increase the efficiency, expand the efficient zone of the electric motor, and the dynamics and improve the economy of the entire vehicle.

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Abstract

Die vorliegende Patentanmeldung offenbart ein elektrisches Antriebssystem, umfassend einen Elektromotor, eine Eingangswelle, ein erstes Zahnrad, einen Planetengetriebezug, eine Bremse, einen zweiten Zahnradsatz, einen dritten Zahnradsatz, einen Synchronizer, eine Ausgangswelle und einen Differentialmechanismus, wobei der Elektromotor mit der Eingangswelle verbunden ist, wobei das erste Zahnrad fest an der Eingangswelle angeordnet ist, wobei der Planetengetriebezug drehbar an der Ausgangswelle angeordnet ist, wobei das erste Zahnrad in den Zahnkranz des Planetengetriebezugs eingreift, wobei die Bremse mit dem Sonnenrad verbunden ist, wobei der Planetenhalter mit dem zweiten Zahnradsatz verbunden ist, wobei der zweite Zahnradsatz drehbar an der Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordnet und mit dem dritten Zahnradsatz fest verbunden ist, wobei der dritte Zahnradsatz drehbar an der Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordnet und mit dem Differentialmechanismus verbunden ist, und wobei der Synchronizer verschiebbar an der Eingangswelle angeordnet und selektiv mit dem zweiten Zahnradsatz oder dem dritten Zahnradsatz verbunden ist. Mit der vorliegenden Lösung kann ein Drei-Gang-Antrieb realisiert werden, um den Auswahlbereich des Gangs des elektrischen Antriebssystems zu erweitern. Darüber hinaus kann der innere Installationsraum des elektrischen Antriebssystems erheblich verringert werden, so dass die innere Struktur des elektrischen Antriebssystems kompakter wird.

Description

Beschreibung
Elektrisches Antriebssystem
Technisches Gebiet
Die vorliegende Patentanmeldung betrifft die Technologie auf dem Gebiet der rein elektrischen Fahrzeuge, insbesondere ein elektrisches Antriebssystem.
Stand der Technik
Ein rein elektrisches Auto bezieht sich auf ein Fahrzeug, bei dem unter Verwendung einer Bordstromversorgung als Antriebskraft die Räder durch eine elektrische Maschine angetrieben werden. Da ihre Auswirkungen auf die Umwelt im Vergleich zu Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor relativ gering sind, sind die rein elektrischen Autos zukunftsträchtig. Unter Berücksichtigung der Anforderungen an die Leistungsdichte und den Platzbedarf des elektrischen Motors fokussiert sich die Entwicklung des elektrischen Antriebssystems für rein elektrische Fahrzeuge auf die integrierten mehrgängigen Systeme.
Das elektrische Antriebssystem aus dem Stand der Technik weist in der Regel ein oder zwei Gänge auf, so dass die Auswahl des Gangs begrenzt ist und der hocheffiziente Arbeitsbereich des Elektromotors eng ist. Darüber hinaus sind in dem elektrischen Antriebssystem mehrere Elektromotoren, oder mehrere Synchronizer und dergleichen angeordnet, um eine größere Anzahl der Gänge zu erhalten. Um so viele Komponenten anzuordnen, muss der Installationsraum des elektrischen Antriebssystems vergrößert werden. Darüber hinaus sind die Wellen in dem elektrischen Antriebssystem verteilt angeordnet, was auch mehr Installationsraum beansprucht.
Offenbarung der Patentanmeldung
Hinsichtlich der Mängel des elektrischen Antriebssystems aus dem Stand der Beschreibung
Technik, dass die Auswahl des Gangs begrenzt ist und zur Anordnung von vielen Komponenten der Installationsraum vergrößert werden muss, stellt die vorliegende Patentanmeldung ein elektrisches Antriebssystem zur Verfügung.
Gemäß der vorliegenden Patentanmeldung wird die Aufgabe gelöst durch die folgende Ausgestaltung:
Ein elektrisches Antriebssystem umfasst einen Elektromotor, eine Eingangswelle, ein erstes Zahnrad, einen Planetengetriebezug, eine Bremse, einen zweiten Zahnradsatz, einen dritten Zahnradsatz, einen Synchronizer, eine Ausgangs welle und einen Differentialmechanismus.
Der Elektromotor ist mit der Eingangswelle verbunden, wobei das erste Zahnrad fest an der Eingangswelle angeordnet ist.
Der Planetengetriebezug umfasst ein Sonnenrad, ein ins Sonnenrad eingreifendes Planetenrad, einen ins Planetenrad eingreifenden Zahnkranz und einen mit dem Planetenrad verbundenen Planetenhalter, wobei der Planetengetriebezug drehbar an der Ausgangswelle angeordnet ist, und wobei das erste Zahnrad in den Zahnkranz des Planetengetriebezugs eingreift.
Die Bremse ist mit dem Sonnenrad verbunden, wobei der Planetenhalter mit dem zweiten Zahnradsatz verbunden ist.
Der zweite Zahnradsatz ist drehbar an der Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordnet und mit dem dritten Zahnradsatz fest verbunden.
Der dritte Zahnradsatz ist drehbar an der Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordnet und mit dem Differentialmechanismus verbunden.
Der Synchronizer ist verschiebbar an der Eingangswelle angeordnet und selektiv mit dem zweiten Zahnradsatz oder dem dritten Zahnradsatz verbunden.
Bevorzugt umfasst der zweite Zahnradsatz einen zweiten aktiven Zahn und einen zweiten passiven Zahn, die ineinander eingreifen, wobei der zweite aktive Zahn drehbar an der Eingangswelle angeordnet ist, wobei der zweite passive Zahn Beschreibung drehbar an der Ausgangswelle angeordnet ist, wobei der dritte Zahnradsatz einen dritten aktiven Zahn und einen dritten passiven Zahn, die ineinander eingreifen, umfasst, wobei der dritte aktive Zahn drehbar an der Eingangs welle angeordnet ist, wobei der dritte passive Zahn drehbar an der Ausgangswelle angeordnet ist, und wobei der zweite passive Zahn mit dem dritten passiven Zahn fest verbunden ist.
Bevorzugt ist der Synchronizer selektiv mit dem zweiten aktiven Zahn oder dem dritten aktiven Zahn gekoppelt.
Bevorzugt umfasst der Differentialmechanismus ein an der Ausgangswelle angeordnetes Differential, wobei der dritte passive Zahn mit dem Differential verbunden ist.
Bevorzugt ist zwischen dem zweiten aktiven Zahn bzw. dem dritten aktiven Zahn und der Eingangs welle jeweils ein Lager angeordnet, wobei zwischen dem Sonnenrad bzw. dem zweiten passiven Zahn und der Ausgangswelle ebenfalls jeweils ein Lager angeordnet ist.
Die vorliegende Patentanmeldung hat folgende technische Effekte: Durch die Verbindungsbeziehung und die Passungsbeziehung zwischen dem Elektromotor, der Eingangswelle, dem ersten Zahnrad, dem Planetengetriebezug, der Bremse, dem zweiten Zahnradsatz, dem dritten Zahnradsatz, dem Synchronizer, der Ausgangswelle und dem Differentialmechanismus kann ein Drei-Gang-Antrieb realisiert werden, um den Auswahlbereich des Gangs des elektrischen Antriebssystems zu erweitern. In der vorliegenden Lösung sind nur ein Elektromotor und ein Synchronizer angeordnet. Darüber hinaus ist der Differentialmechanismus an der Ausgangswelle angeordnet, dadurch kann der innere Installationsraum des elektrischen Antriebssystems erheblich verringert werden, so dass die innere Struktur des elektrischen Antriebssystems kompakter wird. Beschreibung
Kurzbeschreibung der Figuren
Figur 1 zeigt eine schematische Strukturansicht eines elektrischen
Antriebssystems mit einer Leistungsflussrichtungsanzeige des ersten Gangs in einem ersten Ausführungsbeispiel.
Figur 2 zeigt eine schematische Strukturansicht eines elektrischen
Antriebssystems mit einer Leistungsflussrichtungsanzeige des zweiten Gangs in einem ersten Ausführungsbeispiel.
Figur 3 zeigt eine schematische Strukturansicht eines elektrischen
Antriebssystems mit einer Leistungsflussrichtungsanzeige des dritten Gangs in einem ersten Ausführungsbeispiel.
Konkrete Ausführungsformen
Im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsbeispielen und Figuren wird die vorliegende Patentanmeldung im Folgenden näher und vollständiger erläutert.
Ausführungsbeispiel 1
Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt ein elektrisches Antriebssystem zur Verfügung, das an einem rein elektrischen Fahrzeug installiert sein kann. Wie in Figuren 1 bis 3 dargestellt, umfasst das System einen Elektromotor 1, eine Eingangs welle 2, ein erstes Zahnrad 3, einen Planetengetriebezug 4, eine Bremse 5, einen zweiten Zahnradsatz 6, einen dritten Zahnradsatz 7, einen Synchronizer 8, eine Ausgangs welle 9 und einen Differentialmechanismus.
Der Elektromotor 1 ist mit der Eingangswelle 2 verbunden, wobei das erste Zahnrad 3 fest an der Eingangswelle 2 angeordnet ist, damit es sich synchron zu der Eingangs welle 2 drehen kann.
Der Planetengetriebezug 4 umfasst ein Sonnenrad 41, ein ins Sonnenrad 41 eingreifendes Planetenrad 42, einen ins Planetenrad 42 eingreifenden Zahnkranz 43 und einen mit dem Planetenrad 42 verbundenen Planetenhalter 44. Der Beschreibung
Planetengetriebezug 4 ist drehbar an der Ausgangswelle 9 angeordnet, insbesondere ist das Sonnenrad 41 des Planetengetriebezugs 4 durch ein Nadellager 45 an der Ausgangswelle 9 angeordnet.
Das erste Zahnrad 3 greift in den Zahnkranz 43 des Planetengetriebezugs 4 ein.
Die Bremse 5 ist mit dem Sonnenrad 41 verbunden, so dass das Sonnenrad 41 feststeht oder sich dreht.
Der zweite Zahnradsatz 6 ist drehbar an der Eingangswelle 2 und der Ausgangswelle 9 angeordnet. Insbesondere umfasst der zweite Zahnradsatz 6 einen zweiten aktiven Zahn 61 und einen zweiten passiven Zahn 62, die ineinander eingreifen, wobei der zweite aktive Zahn 61 durch ein Nadellager 63 an der Eingangswelle 2 angeordnet ist, und wobei der zweite passive Zahn 62 durch ein Nadellager 64 drehbar an der Ausgangswelle 9 angeordnet ist.
Der Planetenhalter 44 ist mit dem zweiten Zahnradsatz 6 verbunden, insbesondere ist der Planetenhalter mit dem zweiten passiven Zahn 62 in dem zweiten Zahnradsatz 6 verbunden.
Der dritte Zahnradsatz 7 ist drehbar an der Eingangswelle 2 und der Ausgangswelle 9 angeordnet. Insbesondere umfasst der dritte Zahnradsatz 7 einen dritten aktiven Zahn 71 und einen dritten passiven Zahn 72, die ineinander eingreifen, wobei der dritte aktive Zahn 71 durch ein Nadellager 73 drehbar an der Eingangs welle 2 angeordnet ist, und wobei der dritte passive Zahn 72 drehbar an der Ausgangswelle 9 angeordnet ist.
Der zweite Zahnradsatz 6 ist mit dem dritten Zahnradsatz 7 fest verbunden, insbesondere ist der zweite passive Zahn 62 mit dem dritten passiven Zahn 72 fest verbunden.
Der Differentialmechanismus umfasst ein an der Ausgangswelle angeordnetes Differential 10. Der dritte Zahnradsatz 7 ist mit dem Differentialmechanismus Beschreibung verbunden, insbesondere ist der dritte passive Zahn 72 mit dem Differential 10 verbunden.
Der Synchronizer 8 ist verschiebbar an der Eingangswelle 2 angeordnet und selektiv mit dem zweiten Zahnradsatz 6 oder dem dritten Zahnradsatz 7 verbunden. Insbesondere ist der Synchronizer 8 selektiv mit dem zweiten passiven Zahn 62 oder dem dritten passiven Zahn 72 gekoppelt.
Damit der Fachmann auf diesem Gebiet die technische Lösung der vorliegenden Anmeldung besser verstehen kann, wird der Leistungsfluss des elektrischen Antriebssystems in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel näher erläutert: wenn es sich zum Autostart eignet oder ein Bergstart ein größeres Drehzahlverhältnis erfordert, erfolgt der Antrieb mit dem ersten Gang. Siehe die durch den Pfeil angezeigte Leistungsflussrichtung in Figur 1. Die Bremse 5 wird gekoppelt, damit das Sonnenrad 41 feststeht, wobei der Synchronizer 8 sich an der Mittenposition und in keinem Gang befindet, und wobei der Elektromotor 1 die Eingangswelle 2 zur Drehung anreibt, und wobei das erste Zahnrad 3 in den Zahnkranz 43 des Planetengetriebezugs 4 eingreift, um eine Untersetzung der ersten Stufe zu bilden. Im Inneren des Planetengetriebezugs 4 steht das Sonnenrad 41 fest, der Zahnkranz 43 ist ein Antriebselement, der Planetenhalter 44 gibt die Leistung aus, um eine Untersetzung der zweiten Stufe zu bilden, dabei realisiert der Planetengetriebezug auf diese Weise eine Reduzierung der Drehzahl und eine Erhöhung des Drehmoments. Der Planetenhalter 44 ist mit dem zweiten passiven Zahn 62 fest verbunden, wobei der zweite passive Zahn 62 mit dem dritten passiven Zahn 72 fest verbunden ist, deshalb kann der Planetenhalter 44 das Differential 10 unmittelbar zum Ausgeben antreiben. Da der Synchronizer 8 sich in keinem Gang befindet und der zweite aktive Zahn 61 und der dritte aktive Zahn 71 leer sind, werden die beiden Zahnräder nicht betroffen.
Nach der Erhöhung der Geschwindigkeit ist ein so großes Drehmoment nicht Beschreibung erfordert, dabei kann ein Hochschaltvorgang durchgeführt werden, d.h. ein Zwei- Gang-Antrieb. Siehe die durch den Pfeil angezeigte Leistungsflussrichtung in Figur 2. Jetzt wird die Bremse 5 abgeschaltet, und der Synchronizer 8 bewegt sich nach rechts, nämlich befindet sich im zweiten Gang, der dritte aktive Zahn 71 und der dritte passive Zahn 72 bilden eine Untersetzung der ersten Stufe, deshalb treibt das Drehmoment des Elektromotors nach Passieren des Zahnradpaares unmittelbar das Differential 10 zum Ausgeben an.
Da der zweite aktive Zahn 61 jetzt leer ist, wird es nicht betroffen.
Die Bremse 5 ist abgeschaltet, und das Sonnenrad 41 wird nicht beschränkt. Das Drehmoment des Differentials 10 wird umgekehrt an den Planetenhalter 44 übertragen, und das erste Zahnrad 3 treibt den Zahnkranz 43 zur Rotation an, allerdings steht jetzt in dem Planetengetriebezug 4 kein Teil fest, und keine beliebigen zwei Teile sind einteilig miteinander verbunden, deshalb wird der Planetengetriebezug 4 nicht beschränkt und betroffen.
Nach dem Erreichen einer hohen Geschwindigkeit kann ein Hochschalten in den dritten Gang erreicht werden. Siehe die durch den Pfeil angezeigte Leistungsflussrichtung in Figur 3. Jetzt wird die Bremse 5 abgeschaltet, und der Synchronizer 8 bewegt sich nach links, nämlich befindet sich im dritten Gang, der zweite aktive Zahn 61 und der zweite passive Zahn 62 bilden eine Untersetzung der ersten Stufe, da der zweite passive Zahn 62 mit dem dritten passiven Zahn 72 fest verbunden ist, treibt das Drehmoment des Elektromotors nach Passieren des Zahnradpaares unmittelbar das Differential 10 zum Ausgeben an.
Da der dritte aktive Zahn 71 jetzt leer ist, wird es nicht betroffen. Der Planetengetriebezug 4 wird auf keinen Fall beschränkt und nicht betroffen, das Antriebsprinzip des dritten Gangs ist gleich wie das Antriebsprinzip des zweiten Gangs.
Im leeren Gang befindet sich der Synchronizer 8 an der Mittenposition, Beschreibung nämlich befindet sich der Synchronizer in keinem Gang, und der zweite aktive Zahn 61 und der dritte aktive Zahn 71 laufen leer. Die Bremse 5 befindet sich auch im abgeschalteten Zustand, das erste Zahnrad 3 treibt den Zahnkranz 43 zur Rotation an, da jetzt in dem Planetengetriebezug 4 kein Teil feststeht und keine beliebigen zwei Teile einteilig miteinander verbunden sind, befindet sich der Planetenhalter 44 im freien Zustand, dabei hat der Planetenhalter keine Drehzahl oder gibt die Leistung bei niedriger Drehzahl aus.
Um eine Untersetzung zu realisieren, treibt in der Regel ein kleines Zahnrad ein großes Zahnrad an, um die Untersetzung zu realisieren, was auf diesem Gebiet allgemein bekannt ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann durch die Verbindungsbeziehung und die Passungsbeziehung zwischen dem Elektromotor, der Eingangswelle, dem ersten Zahnrad, dem Planetengetriebezug, der Bremse, dem zweiten Zahnradsatz, dem dritten Zahnradsatz, dem Synchronizer, der Ausgangswelle und dem Differentialmechanismus ein Drei-Gang-Antrieb realisiert werden. Im Vergleich zum Einzelgangsystem aus dem Stand der Technik berücksichtigt das elektrische Dreigangantriebssystem das Achslastdrehmoment und die maximale Drehzahl, und ein höheres Drehzahlverhältnis bietet die Möglichkeit der Miniaturisierung und Integration des Elektromotors. Darüber hinaus kann das Dreigangantriebssystem den Betriebspunkt des Bereichs der hohen Drehzahl in den Bereich der niedrigen Drehzahl übertragen, um die durch die Erhöhung der Drehzahl bewirkte Reduzierung der Leistung zu kompensieren, um den Wirkungsgrad zu erhöhen, die effiziente Zone des Elektromotors zu erweitern und die Dynamik und die Wirtschaftlichkeit des gesamten Fahrzeugs zu verbessern.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind nur ein Elektromotor und ein Synchronizer angeordnet, darüber hinaus ist der Differentialmechanismus an der Beschreibung
Ausgangswelle angeordnet, dadurch kann der innere Installationsraum des elektrischen Antriebssystems erheblich verringert werden, so dass die innere Struktur des elektrischen Antriebssystems kompakter wird.
Trotz der bisherigen Beschreibung der konkreten Ausführungsform der vorliegenden Patentanmeldung versteht sich für Fachleute auf diesem Gebiet, dass diese nur beispielhaft erläutert wurde und der Schutzumfang der Patentanmeldung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird. Der Fachmann auf diesem Gebiet kann ohne Abweichung vom Prinzip und von der Essenz der vorliegenden Patentanmeldung verschiedene Änderungen oder Modifikationen für die Ausführungsformen durchführen, aber solche Änderungen oder Modifikationen sollen als vom Schutzumfang der vorliegenden Patentanmeldung gedeckt angesehen werden.

Claims

Ansprüche
1. Elektrisches Antriebssystem, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Elektromotor, eine Eingangswelle, ein erstes Zahnrad, einen Planetengetriebezug, eine Bremse, einen zweiten Zahnradsatz, einen dritten Zahnradsatz, einen Synchronizer, eine Ausgangswelle und einen Differentialmechanismus umfasst, wobei der Elektromotor mit der Eingangswelle verbunden ist, wobei das erste Zahnrad fest an der Eingangswelle angeordnet ist, wobei der Planetengetriebezug ein Sonnenrad, ein ins Sonnenrad eingreifendes Planetenrad, einen ins Planetenrad eingreifenden Zahnkranz und einen mit dem Planetenrad verbundenen Planetenhalter umfasst, wobei der Planetengetriebezug drehbar an der Ausgangswelle angeordnet ist, wobei das erste Zahnrad in den Zahnkranz des Planetengetriebezugs eingreift, wobei die Bremse mit dem Sonnenrad verbunden ist, wobei der Planetenhalter mit dem zweiten Zahnradsatz verbunden ist, wobei der zweite Zahnradsatz drehbar an der Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordnet und mit dem dritten Zahnradsatz fest verbunden ist, wobei der dritte Zahnradsatz drehbar an der Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordnet und mit dem Differentialmechanismus verbunden ist, und wobei der Synchronizer verschiebbar an der Eingangswelle angeordnet und selektiv mit dem zweiten Zahnradsatz oder dem dritten Zahnradsatz verbunden ist.
2. Elektrisches Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zahnradsatz einen zweiten aktiven Zahn und einen zweiten passiven Zahn, die ineinander eingreifen, umfasst, wobei der zweite aktive Zahn drehbar an der Eingangswelle angeordnet ist, wobei der zweite passive Zahn drehbar an der Ausgangswelle angeordnet ist, wobei der dritte Zahnradsatz einen Ansprüche dritten aktiven Zahn und einen dritten passiven Zahn, die ineinander eingreifen, umfasst, wobei der dritte aktive Zahn drehbar an der Eingangs welle angeordnet ist, wobei der dritte passive Zahn drehbar an der Ausgangswelle angeordnet ist, und wobei der zweite passive Zahn mit dem dritten passiven Zahn fest verbunden ist.
3. Elektrisches Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronizer selektiv mit dem zweiten aktiven Zahn oder dem dritten aktiven Zahn gekoppelt ist.
4. Elektrisches Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Differentialmechanismus ein an der Ausgangswelle angeordnetes Differential umfasst, wobei der dritte passive Zahn mit dem Differential verbunden ist.
5. Elektrisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten aktiven Zahn bzw. dem dritten aktiven Zahn und der Eingangs welle jeweils ein Lager angeordnet ist, und dass zwischen dem Sonnenrad bzw. dem zweiten passiven Zahn und der Ausgangswelle auch jeweils ein Lager angeordnet ist.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013113916A1 (de) * 2013-08-12 2015-02-12 Hyundai Motor Co. Automatisiertes Handschaltgetriebe
DE102014014236A1 (de) * 2014-02-22 2015-08-27 Borgwarner Inc. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines solchen Antriebsstrangs
CN107542861A (zh) * 2017-10-25 2018-01-05 上海伊控动力系统有限公司 一种两档纯电动变速箱

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013113916A1 (de) * 2013-08-12 2015-02-12 Hyundai Motor Co. Automatisiertes Handschaltgetriebe
DE102014014236A1 (de) * 2014-02-22 2015-08-27 Borgwarner Inc. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines solchen Antriebsstrangs
CN107542861A (zh) * 2017-10-25 2018-01-05 上海伊控动力系统有限公司 一种两档纯电动变速箱

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