CN113858939A - 一种动力传动装置 - Google Patents

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赵玉婷
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孙峰
邱志凌
傅灵玲
石海鹏
于海生
谭艳军
林霄喆
王瑞平
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种动力传动装置，包括主电机、副电机、第一制动器、第二制动器、双行星排齿轮机构、限滑差速器总成、第一主输入轴、副输入轴、传动轴、驻车棘轮以及第一离合器，所述主电机以及所述双行星排齿轮机构均布置在所述第一主输入轴上，所述第一制动器、第二制动器以及所述传动轴均与所述双行星排齿轮机构连接，所述传动轴通过传动轴齿圈与所述限滑差速器总成连接；所述驻车棘轮、所述副电机以及所述第一离合器均布置在所述副输入轴上，所述副输入轴通过副输入轴齿圈与所述限滑差速器总成连接；所述限滑差速器总成与车轮连接。本发明具有结构紧凑、传动比大、承载能力强等优点。

Description

一种动力传动装置
技术领域
本发明涉及车辆动力总成技术领域，具体涉及一种动力传动装置。
背景技术
随着新能源汽车的发展，特别是国家双积分政策，给了国内车企大力发展纯电动汽车的机遇。目前市场上的纯电动汽车均采用固定速比的单挡减速器，存在对驱动电机要求高、动力性不足、经济性差等问题，因此开发一款能最大限度的保证电机运行在高效率区间、同时提供较强动力、经济性好的多挡变速器已成为各大车企的目标。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种动力传动装置，采用双电机、两个制动器以及双行星齿轮机构实现2挡速比，差速器总成采用双星行星齿轮与离合器结合方式，实现限滑功能，同时提供P挡驻车功能，具有结构紧凑、传动比大、承载能力强等优点。
本发明提供的一种动力传动装置，包括主电机、副电机、第一制动器、第二制动器、双行星排齿轮机构、限滑差速器总成、第一主输入轴、副输入轴、传动轴、以及第一离合器；所述主电机与所述第一主输入轴连接，所述双行星排齿轮机构设于所述第一主输入轴上，所述第一制动器、第二制动器均与所述双行星排齿轮机构连接，所述传动轴套设在所述第一主输入轴外，所述传动轴与所述双行星排齿轮机构、所述限滑差速器总成连接，所述限滑差速器总成与车轮连接；所述副电机和所述第一离合器连接，所述第一离合器和所述副输入轴连接，所述副输入轴与所述限滑差速器总成连接。
进一步地，所述双行星排齿轮机构包括前排太阳轮、前排行星架、前排齿圈、前排行星轮，所述前排太阳轮与第二主输入轴连接，且能够与所述第二主输入轴一起转动，所述第二输入轴套设在所述第一主输入轴外，所述前排太阳轮与所述前排行星轮相啮合，所述前排行星轮与所述前排齿圈相啮合，所述前排行星轮设于所述前排行星架上，所述第一制动器与所述前排行星架连接，所述第二制动器与所述第二主输入轴连接。
进一步地，所述双行星排齿轮机构还包括后排太阳轮、后排行星架、后排齿圈以及后排行星轮，所述后排太阳轮与所述第一主输入轴连接，且能够与所述第一主输入轴一起转动，所述后排太阳轮与所述后排行星轮相啮合，所述后排行星轮与所述后排齿圈相啮合，所述后排行星轮设于所述后排行星架上，所述后排行星架与所述传动轴连接，所述后排行星架与所述前排齿圈连接，且能够与所述前排齿圈一起转动，所述后排齿圈与所述前排行星架连接，且能够与所述前排行星架一起转动。
进一步地，所述传动轴与所述第一主输入轴以及所述第二主输入轴同轴布置，所述传动轴与传动轴齿圈连接，且能够与所述传动轴齿圈一起转动，所述传动轴齿圈与差速器齿圈相啮合。
进一步地，所述副输入轴与副输入轴齿圈连接，且能够与所述副输入轴齿圈一起转动，所述副输入轴齿圈与所述差速器齿圈相啮合。
进一步地，还包括驻车棘轮，所述驻车棘轮设于所述副输入轴上且与所述副输入轴连为一体。
进一步地，所述限滑差速器总成包括双星行星排以及第二离合器，所述双星行星排包括太阳轮、内行星轮、外行星轮以及双星行星架，所述外行星轮与所述差速器齿圈啮合，所述内行星轮与所述外行星轮以及所述太阳轮啮合，所述双星行星架与所述内行星轮以及所述外行星轮连接，所述第二离合器与所述双星行星架连接，所述差速器齿圈、所述第二离合器、所述太阳轮以及所述双星行星架同轴布置。
进一步地，所述限滑差速器还包括第一支撑架、第二支撑架、第一输出轴以及第二输出轴，所述第一支撑架和所述第二支撑架设于所述差速器齿圈的两个相对侧，所述太阳轮以及所述第二离合器与所述第一输出轴连接，所述双星行星架与所述第二输出轴连接，所述第一输出轴和所述第二输出轴分别与对应的车轮连接。
进一步地，一挡运行时，所述第一制动器工作，所述第二制动器不工作，所述后排齿圈静止不动，所述主电机的动力经所述第一主输入轴、所述后排太阳轮、所述后排行星架、所述传动轴、所述传动轴齿圈、所述差速器齿圈以及所述限滑差速器总成输出作用于车轮；或/和所述副电机的动力经所述第一离合器、所述副输入轴、所述副输入轴齿圈、所述差速器齿圈以及所述限滑差速器总成输出作用于车轮。
进一步地，二挡运行时，所述第一制动器不工作，所述第二制动器工作，所述第二主输入轴静止不动，所述主电机的动力经所述第一主输入轴、所述后排太阳轮、所述后排行星架、所述后排齿圈、所述前排行星架、所述前排齿圈、所述传动轴、所述传动轴齿圈、所述差速器齿圈以及所述限滑差速器总成输出作用于车轮；或/和所述辅助电机的动力经所述第一离合器、所述副输入轴、所述副输入轴齿圈、所述差速器齿圈以及所述限滑差速器总成输出作用于车轮。
进一步地，R挡运行时，所述主电机反转驱动，所述主电机的动力经所述第一主输入轴、所述后排太阳轮、所述后排行星架、所述传动轴、所述传动轴齿圈、所述差速器齿圈以及所述限滑差速器总成输出作用于车轮。
与现有的技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种动力传动装置，采用双行星齿轮传动结构以及两个制动器实现2挡速比，具有结构紧凑、传动比大、承载能力强等优点；差速器总成采用双星行星齿轮与离合器结合方式，在满足限滑功能的前提下，所需空间更小，结构更紧凑；采用主电机与辅助电机相结合的方式，在正常行驶时主电机工作，在爬坡或加速时双电机同时工作，具有在提供强劲动力的同时，可最大限度的保证纯电动车的驱动电机运转在高效率区间，同时可增加电池续航里程；将驻车机构集成在副输入轴上，有效保证了静止状态下的车辆安全驻车；将副输入轴齿轮与差速器齿圈相啮合，使主电机与辅助电机转动方向始终保持一致，根据驾驶需要，通过离合器的结合与分离为车辆提供动力，最大限度的扩大了电机的高效区间。
附图说明
图1为本发明一种动力传动装置的结构示意图；
图2为本发明中一挡运行时动力传输路线图；
图3为本发明中二挡运行时动力传输路线图；
图4为本发明中R挡运行时动力传输路线图。
其中：10A-主电机；10B-副电机；20A-第一制动器；20B-第二制动器；30-双行星排齿轮机构；31-前排太阳轮；32-前排行星架；33-前排齿圈；34-后排太阳轮；35-后排行星架；36-后排齿圈；37-前排行星轮；38-后排行星轮；40-限滑差速器总成；41-差速器齿圈；42-双星行星排；421-太阳轮；422-内行星轮；423-外行星轮；424-双星行星架；43-第一支撑架；44-第二支撑架；45-第一输出轴；46-第二输出轴；50A-第一主输入轴；50B-第二主输入轴；50C-副输入轴；50C1-副输入轴齿圈；60-传动轴；61-传动轴齿圈；70-驻车棘轮；80A-第一离合器；80B-第二离合器；90A-第一轴承；90B-第二轴承；90C-第三轴承。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，本描述中指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参图1，本发明提供的一种动力传动装置，包括主电机10A、副电机10B、第一制动器20A、第二制动器20B、双行星排齿轮机构30、限滑差速器总成40、第一主输入轴50A、副输入轴50C、传动轴60、驻车棘轮70以及第一离合器80A。
其中，主电机10A与第一主输入轴50A连接，第一制动器20A、第二制动器20B均与双行星排齿轮机构30连接，双行星排齿轮机构30设于第一主输入轴50A上，传动轴60套设在第一主输入轴50A外，传动轴60与双行星排齿轮机构30、限滑差速器总成40均连接，限滑差速器总成40与车轮连接，由主电机10A输出的动力最后作用于车轮；副电机10B和第一离合器80A连接，第一离合器80A和副输入轴50C连接，驻车棘轮70设于副输入轴50C上，副输入轴50C与限滑差速器总成40连接，限滑差速器总成40与车轮连接，由副电机10B输出的动力最后也作用于车轮。
具体地，双行星排齿轮机构30包括前排太阳轮31、前排行星架32、前排齿圈33、前排行星轮37、后排太阳轮34、后排行星架35、后排齿圈36以及后排行星轮38。其中，前排太阳轮31与第二主输入轴50B连为一体，且能够与所述第二输入轴50B一起转动，在本实施例中两个元件连为一体可以指两个元件一体成型或两个元件固连在一起，第二输入轴50B套设在第一主输入轴50A外，前排太阳轮31与前排行星轮37相啮合，前排行星轮37与前排齿圈33相啮合，前排行星轮37设于前排行星架32上；后排太阳轮34与第一主输入轴50A为一体式结构或固连，后排太阳轮34与后排行星轮38相啮合，后排行星轮38与后排齿圈36相啮合，后排行星轮38设于后排行星架35上，后排行星架35与前排齿圈33为一体式结构或固连，且能够与前排齿圈33一起转动，后排齿圈36与前排行星架32为一体式结构或固连，且能够与前排行星架32一起转动。后排行星架35与传动轴60固连，将主电机10A经过双行星排齿轮结构30变速后的动力传出。
进一步地，第一制动器20A与前排行星架32连接，第一制动器20A工作时，前排行星架32与后排齿圈36静止不动，第二制动器20B与第二主输入轴50B连接，第二制动器20B工作时，第二主输入轴50B静止不动，第一制动器20A、第二制动器20B配合双行星排齿轮机构30，能够实现2挡速比。
进一步地，传动轴60与第一主输入轴50A以及第二主输入轴50B同轴布置且空套在一起，结构紧凑，占用空间小，中间由第一轴承90A支撑，可自由转动。传动轴60通过传动轴齿圈61与限滑差速器总成40连接，传动轴齿圈61与传动轴60为一体式结构或者固连且能够与传动轴齿圈61一起转动，传动轴齿圈61与差速器齿圈41相啮合，在主电机10A工作时，可以将主电机10A的动力传输至限滑差速器总成40最后作用与车轮。
具体地，副输入轴50C通过第三轴承90C可转动地支撑在变速器箱体上，副输入轴50C与副输入轴齿圈50C1为一体式结构或者二者固连，且能够与副输入轴齿圈50C1一起转动，副输入轴齿圈50C1与差速器齿圈41啮合，在副电机10B工作时，可以将副电机10B的动力传输至限滑差速器总成40最后作用与车轮，还能保证主电机10A与辅电机10B的转动方向始终保持一致。驻车棘轮70设在副输入轴50C上且与副输入轴50C为一体式结构或者二者固连，通过第一离合器80A的结合或分离，能够实现静止状态下的车辆安全驻车。
具体地，限滑差速器总成40包括双星行星排42以及第二离合器80B、第一支撑架43、第二支撑架44、第一输出轴45以及第二输出轴46。其中，双星行星排42包括太阳轮421、内行星轮422、外行星轮423以及双星行星架424，外行星轮423与差速器齿圈41啮合，内行星轮422与外行星轮423、太阳轮421均相啮合，双星行星架424设于内行星轮422和外行星轮423上，第二离合器80B与双星行星架424连接，可以与双星行星架424接合或分离，控制双星行星架424是否转动，从而实现差速器限滑功能。差速器齿圈41、第二离合器80B、太阳轮421以及双星行星架424同轴布置，所需轴向空间更小。第一支撑架43和第二支撑架44均设于所述差速器齿圈41的两个相对侧，第一支撑架43和第二支撑架44均由第二轴承90B支撑。太阳轮421以及第二离合器80B均与第一输出轴45连接，双星行星架424与第二输出轴46连接，第一输出轴45和第二输出轴46分别与相对应的车轮连接，将主电机10A或者副电机10B传输过至限滑差速器总成40上的动力输出最后作用于车轮。
本发明能够实现2挡速比以及倒挡功能，每一个挡速的动力传输路径具体如下：
请参图2，一挡运行时，第一制动器20A工作，第二制动器20B不工作，后排齿圈36静止不动，动力可由以下两条动力路线中任一条输出或者两条动力路线共同输出：
动力传输路线1：主电机10A→第一主输入轴50A→后排太阳轮34→后排行星架35→传动轴60→传动轴齿圈61→差速器齿圈41→限滑差速器总成40→车轮。
动力传输路线2：辅电机10B→第一离合器80A→副输入轴50C→副输入轴齿圈50C1→差速器齿圈41→限滑差速器总成40→车轮。
请参图3，二挡运行时，第一制动器20A不工作，第二制动器20B工作，第二主输入轴50B静止不动，动力可由以下两条动力路线中任一条输出或者两条动力路线共同输出：
动力传输路线1：主电机10A→第一主输入轴50A→后排太阳轮34→后排行星架35→后排齿圈36→前排行星架32→前排齿圈33→传动轴60→传动轴齿圈61→差速器齿圈41→限滑差速器总成40→车轮。
动力传输路线2：辅助电机10B→第一离合器80A→副输入轴50C→副输入轴齿圈50C1→差速器齿圈41→限滑差速器总成40→车轮。
请参图4，R挡运行时，主电机10A反转驱动，动力传输路线具体如下：
主电机10A→第一主输入轴50A→后排太阳轮34→后排行星架35→传动轴60→传动轴齿圈61→差速器齿圈41→限滑差速器总成40→车轮。
经过上面的叙述可以知道，本发明提供的动力传动装置，采用双行星齿轮传动结构以及两个制动器实现2挡速比，具有结构紧凑、传动比大、承载能力强等优点；差速器总成采用双星行星齿轮与离合器结合方式，在满足限滑功能的前提下，所需空间更小，结构更紧凑；采用主电机与辅助电机相结合的方式，在正常行驶时主电机工作，在爬坡或加速时双电机同时工作，具有在提供强劲动力的同时，可最大限度的保证纯电动车的驱动电机运转在高效率区间，同时可增加电池续航里程；将驻车机构集成在副输入轴上，有效保证了静止状态下的车辆安全驻车；将副输入轴齿轮与差速器齿圈相啮合，使主电机与辅助电机转动方向始终保持一致，根据驾驶需要，通过离合器的结合与分离为车辆提供动力，最大限度的扩大了电机的高效区间。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种动力传动装置，其特征在于，包括主电机(10A)、副电机(10B)、第一制动器(20A)、第二制动器(20B)、双行星排齿轮机构(30)、限滑差速器总成(40)、第一主输入轴(50A)、副输入轴(50C)、传动轴(60)以及第一离合器(80A)；
所述主电机(10A)与所述第一主输入轴(50A)连接，所述双行星排齿轮机构(30)设于所述第一主输入轴(50A)上，所述第一制动器(20A)、第二制动器(20B)均与所述双行星排齿轮机构(30)连接，所述传动轴(60)套设在所述第一主输入轴(50A)外，所述传动轴(60)与所述双行星排齿轮机构(30)、所述限滑差速器总成(40)连接，所述限滑差速器总成(40)与车轮连接；
所述副电机(10B)和所述第一离合器(80A)连接，所述第一离合器(80A)和所述副输入轴(50C)连接。
2.如权利要求1所述的动力传动装置，其特征在于，所述双行星排齿轮机构(30)包括前排太阳轮(31)、前排行星架(32)、前排齿圈(33)、前排行星轮(37)，所述前排太阳轮(31)与第二主输入轴(50B)连接且能够与所述第二主输入轴(50B)一起转动，所述第二输入轴(50B)套设在所述第一主输入轴(50A)外，所述前排太阳轮(31)与所述前排行星轮(37)相啮合，所述前排行星轮(37)与所述前排齿圈(33)相啮合，所述前排行星轮(37)设于所述前排行星架(32)上，所述第一制动器(20A)与所述前排行星架(32)连接，所述第二制动器(20B)与所述第二主输入轴(50B)连接。
3.如权利要求2所述的动力传动装置，其特征在于，所述双行星排齿轮机构(30)还包括后排太阳轮(34)、后排行星架(35)、后排齿圈(36)以及后排行星轮(38)，所述后排太阳轮(34)与所述第一主输入轴(50A)连接且能够与所述第一主输入轴(50A)一起转动，所述后排太阳轮(34)与所述后排行星轮(38)相啮合，所述后排行星轮(38)与所述后排齿圈(36)相啮合，所述后排行星轮(38)设于所述后排行星架(35)上，所述后排行星架(35)与所述传动轴(60)连接，所述后排行星架(35)与所述前排齿圈(33)连接且能够与所述前排齿圈(33)一起转动，所述后排齿圈(36)与所述前排行星架(32)连接且能够与所述前排行星架(32)一起转动。
4.如权利要求3所述的动力传动装置，其特征在于，所述传动轴(60)与所述第一主输入轴(50A)以及所述第二主输入轴(50B)同轴布置，所述传动轴(60)与传动轴齿圈(61)连接，且能够与所述传动轴齿圈(61)一起转动，所述传动轴齿圈(61)与差速器齿圈(41)相啮合。
5.如权利要求4所述的动力传动装置，其特征在于，所述副输入轴(50C)与副输入轴齿圈(50C1)连接，且能够与所述副输入轴齿圈(50C1)一起转动，所述副输入轴齿圈(50C1)与所述差速器齿圈(41)相啮合。
6.如权利要求5所述的动力传动装置，其特征在于，还包括驻车棘轮(70)，所述驻车棘轮(70)设于所述副输入轴(50C)上且与所述副输入轴(50C)连为一体。
7.如权利要求5所述的动力传动装置，其特征在于，所述限滑差速器总成(40)包括双星行星排(42)以及第二离合器(80B)，所述双星行星排(42)包括太阳轮(421)、内行星轮(422)、外行星轮(423)以及双星行星架(424)，所述外行星轮(423)与所述差速器齿圈(41)啮合，所述内行星轮(422)与所述外行星轮(423)以及所述太阳轮(421)啮合，所述双星行星架(424)与所述内行星轮(422)以及所述外行星轮(423)连接，所述第二离合器(80B)与所述双星行星架(424)连接，所述差速器齿圈(41)、所述第二离合器(80B)、所述太阳轮(421)以及所述双星行星架(424)同轴布置。
8.如权利要求7所述的动力传动装置，其特征在于，所述限滑差速器(40)还包括第一支撑架(43)、第二支撑架(44)、第一输出轴(45)以及第二输出轴(46)，所述第一支撑架(43)和所述第二支撑架(44)设于所述差速器齿圈(41)的两个相对侧，所述太阳轮(421)以及所述第二离合器(80B)与所述第一输出轴(45)连接，所述双星行星架(424)与所述第二输出轴(46)连接，所述第一输出轴(45)和所述第二输出轴(46)分别与对应的车轮连接。
9.如权利要求8所述的动力传动装置，其特征在于，一挡运行时，所述第一制动器(20A)工作，所述第二制动器(20B)不工作，所述后排齿圈(36)静止不动，所述主电机(10A)的动力经所述第一主输入轴(50A)、所述后排太阳轮(34)、所述后排行星架(35)、所述传动轴(60)、所述传动轴齿圈(61)、所述差速器齿圈(41)以及所述限滑差速器总成(40)输出作用于车轮；或/和所述副电机(10B)的动力经所述第一离合器(80A)、所述副输入轴(50C)、所述副输入轴齿圈(50C1)、所述差速器齿圈(41)以及所述限滑差速器总成(40)输出作用于车轮。
10.根据权利要求8所述的动力传动装置，其特征在于，二挡运行时，所述第一制动器(20A)不工作，所述第二制动器(20B)工作，所述第二主输入轴(50B)静止不动，所述主电机(10A)的动力经所述第一主输入轴(50A)、所述后排太阳轮(34)、所述后排行星架(35)、所述后排齿圈(36)、所述前排行星架(32)、所述前排齿圈(33)、所述传动轴(60)、所述传动轴齿圈(61)、所述差速器齿圈(41)以及所述限滑差速器总成(40)输出作用于车轮；或/和所述辅助电机(10B)的动力经所述第一离合器(80A)、所述副输入轴(50C)、所述副输入轴齿圈(50C1)、所述差速器齿圈(41)以及所述限滑差速器总成(40)输出作用于车轮。
11.根据权利要求8所述的动力传动装置，其特征在于，R挡运行时，所述主电机(10A)反转驱动，所述主电机(10A)的动力经所述第一主输入轴(50A)、所述后排太阳轮(34)、所述后排行星架(35)、所述传动轴(60)、所述传动轴齿圈(61)、所述差速器齿圈(41)以及所述限滑差速器总成(40)输出作用于车轮。
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