CN113978225A - 一种分布式电驱桥***及车辆 - Google Patents

一种分布式电驱桥***及车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN113978225A
CN113978225A CN202111366941.3A CN202111366941A CN113978225A CN 113978225 A CN113978225 A CN 113978225A CN 202111366941 A CN202111366941 A CN 202111366941A CN 113978225 A CN113978225 A CN 113978225A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sliding sleeve
gear
transmission
planetary gear
axle system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111366941.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李杉
邓跃跃
陆海峰
邓晶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Top Gear Powertrain Technology Co ltd
Original Assignee
Top Gear Powertrain Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Top Gear Powertrain Technology Co ltd filed Critical Top Gear Powertrain Technology Co ltd
Priority to CN202111366941.3A priority Critical patent/CN113978225A/zh
Publication of CN113978225A publication Critical patent/CN113978225A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B60K17/046—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel with planetary gearing having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/06—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing
    • B60K17/08—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing of mechanical type
    • 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
    • B60K20/00—Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motor Power Transmission Devices (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供了一种分布式电驱桥***及汽车，涉及汽车技术领域，解决现有电驱桥***采用集中驱动形式，无法对左右两侧车轮独立驱动的问题。该分布式电驱桥***包括车轴和两个驱动组件，所述车轴包括两个半轴，每个所述驱动组件用于驱动相应所述半轴；每个所述驱动组件包括第一电机、第二电机、行星齿轮机构以及与相应所述半轴传动连接的齿轮传动组件，所述第一电机通过所述行星齿轮机构传动连接，所述第二电机与所述齿轮传动组件传动连接；当所述分布式电驱桥***处在第一传动模式，所述行星齿轮机构与所述齿轮传动组件传动连接。本发明的分布式电驱桥***用于车辆中。

Description

一种分布式电驱桥***及车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域，尤其涉及一种分布式电驱桥***及车辆。
背景技术
变速***是分布式电驱桥的重要组成部分，其主要任务是通过啮合齿轮传动，将来自驱动电机的动力，通过车桥半轴、轮胎等部件驱动商用车辆或其它运输机械的运动和作业。
目前，商用车的电驱桥基本是集中驱动形式，也即左右两侧车轮无法独立驱动，不能发挥车辆的动力性和灵活性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分布式电驱桥***。
本电驱桥驱动方案，将变速器***设置在驱动桥上，减少传递中间环节，提升效率，降低功率损耗，节能增效；同时，使用电机驱动，由于电机的高效率，大大提升动力总成的效率，更为节能。相较于传统燃油车，本方案的电驱驱动，实现零排放，无污染。
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种分布式电驱桥***，包括车轴和两个驱动组件，所述车轴包括两个半轴，每个所述驱动组件用于驱动相应所述半轴；
每个所述驱动组件包括第一电机、第二电机、行星齿轮机构以及与相应所述半轴传动连接的齿轮传动组件，所述第一电机通过所述行星齿轮机构传动连接，所述第二电机与所述齿轮传动组件传动连接；
当所述分布式电驱桥***处在第一传动模式，所述行星齿轮机构与所述齿轮传动组件传动连接。
根据本发明的至少一个实施方式，所述第一电机的输出轴与所述行星齿轮机构的中心轴为同一轴。
根据本发明的至少一个实施方式，每个所述驱动组件包括滑套换挡机构，所述滑套换挡机构滑动套设在所述第二电机的输出轴上；
当所述分布式电驱桥***处在第一传动模式，所述滑套换挡机构与所述行星齿轮机构传动连接；
当所述分布式电驱桥***处在第二传动模式，所述行星齿轮机构的动力输出端与所述滑套换挡机构传动断开。
根据本发明的至少一个实施方式，当所述分布式电驱桥***处在第一传动模式，所述滑套换挡机构与所述行星齿轮机构的中心轴传动连接，所述第一电机与相应所述半轴的传动速比为2.45～8.5；或，
当所述分布式电驱桥***处在第一传动模式，所述滑套换挡机构与所述行星齿轮机构的行星架传动连接，所述第一电机与相应所述半轴的传动速比为8.5～75.5。
根据本发明的至少一个实施方式，所述滑套换挡机构包括滑套以及换挡拨叉，所述换挡拨叉用于在所述第一传动模式驱动所述滑套与所述行星齿轮机构传动连接，在所述第二传动模式驱动所述滑套与所述行星齿轮机构传动断开。
根据本发明的至少一个实施方式，所述滑套的内壁具有内齿，所述滑套的外壁具有外齿；
所述行星齿轮机构的中心轴外表面具有外齿，用于与所述滑套的内齿啮合，所述中心轴的外齿与所述滑套的内齿的接合面均设有相同的锥角；以及
所述行星齿轮机构的行星架内表面具有内齿，用于与所述滑套的外齿啮合，所述行星架的内齿与所述滑套的外齿的接合面均设有相同的锥角。
根据本发明的至少一个实施方式，所述分布式电驱桥***还包括与所述滑套换挡机构电连接的换挡控制单元，用于在所述第一传动模式，控制所述滑套与所述行星齿轮机构传动连接，在所述第二传动模式，控制所述滑套与所述行星齿轮机构传动断开；
所述换挡控制单元包括控制器以及与所述滑套换挡机构电连接的换挡器，所述控制器与所述换挡器通信。
根据本发明的至少一个实施方式，所述齿轮传动组件包括中间轴、第一齿轮以及设在所述中间轴上的第二齿轮和第三齿轮；
所述第一齿轮设在所述第二电机的输出轴，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，每个所述半轴具有与相应所述驱动组件中的所述第三齿轮啮合的第四齿轮。
根据本发明的至少一个实施方式，所述半轴、所述中间轴和所述第二电机的输出轴相互平行，和/或，
所述行星齿轮机构的中心轴的端部具有搭接部，所述搭接部用于与所述第二电机的输出轴端部的支撑孔配合形成转动连接。
相对于现有技术，本发明的分布式电驱桥***具有以下优势：
本发明提供的分布式电驱桥***中设置了两个驱动组件，且每个驱动组件中包括了两个电机，第一电机和第二电机，并且每个驱动组件独立地驱动相应的半轴，实现了左右半轴的独立驱动，取消了差速器，可获得更好的整车动力性能以及动力驱动的灵活性。通过两个电机和行星齿轮机构以及齿轮传动组件之间的配合，两个电机之间的动力可以相对独立也可以相互配合，实现多种动力流，依据不同工况选择动力流模式，实现动力性能和节能性能的优化。而通过行星齿轮机构与所述齿轮传动组件传动连接，由于行星齿轮机构的动力输出端可以有多种速度，通过与齿轮传动组件的配合，可以实现速度与牵引力的平衡，满足辆轻载、重载，平路运行、坡道运行等各种工况对牵引力、速度及效率的要求，并且减少车辆整车的零件数量，减少传动轴传动噪音，可靠性更高。
此外，本发明提供的分布式电驱桥***中，第二电机与齿轮传动组件传动连接，而非经过行星齿轮机构，使得动力连续不中断地通过齿轮传动组件啮合传递到相应的半轴，使得电驱桥***变速时动力不中断，避免了车辆溜坡等影响安全风险等情况。
本发明的另一目的在于还提供一种车辆，包括上述的分布式电驱桥***。
相对于现有技术，本发明所述的车辆具有以下优势：
所述车辆与上述分布式电驱桥***嫌贵与现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据本发明的实施方式的电驱桥***结构示意图。
图2是根据本发明的电驱桥***直驱高速档位动力传递路线示意图。
图3是根据本发明的电驱桥***高速档位动力叠加传递路线示意图。
图4是根据本发明的电驱桥***低速档位动力叠加传递路线示意图。
图5是根据本发明的滑套式换档机构的结构示意图。
附图标记：10-第一驱动组件；20-第二驱动组件；100-换档器；200-变速器壳体；21-输入轴；211-支承孔；22-中心轴；221-中心轴外齿；222-搭接部；23-滑套；231-滑套外齿；232-滑套内齿；24-换档拨叉；25-中间轴；26-行星架；261-行星架内齿；Z1-第一齿轮；Z2-第二齿轮；Z3-第三齿轮；Z4-第四齿轮；P1-行星齿轮机构；300a-第一电机；300b-第二电机；400-车桥桥壳；500-第一半轴；600-换挡控制单元；700-第二半轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
由于商用车运载货物的重量范围非常宽广，路况多种多样。为了保证各种工况下车辆运营能力和运营效率，必须保证不同工况下车辆可以通过电驱桥获得一定的速度和牵引力。市场上现有的一些两档变速电驱桥，其设置的速比的可以在车速和牵引力之间获得一定的平衡，但是由于设计结构的限制，速比范围较窄，还会出现许多工况下，不能兼顾车速和牵引力。现由于商用车的运行工况多样化，对车速和牵引力的需求也就多种多样。商用车电驱桥***的设计需尽量满足商用车多样化的运行工况要求，比如爬坡时需要大的牵引力，能够提供足够的牵引力；在需要减少运输时间时，能够获得较高的车速，从而增加运输效率。变速***的结构设置、档位数的设置、速比的选取要充分合理，以应对不同运输工况对牵引力和车速的要求，以减少能量消耗。申请人通过对现有商用车电驱桥的变速***的调研发现，现有商用车电驱桥的变速***通常只设置一个档位，一个速比，无法满足商用车多样的运行工况；而一些带两档变速***的电驱桥，由于机械结构的原因，速比范围较窄，也无法满足商用车多样的运行工况；同时，现有的带两档变速***的商用车电驱桥，设计结构不能保证在换挡时动力不中断，会导致车辆在坡道等工况换挡时风险较大。
根据本发明的实施方式，一种分布式电驱桥***，包括车轴和两个驱动组件，车轴包括两个半轴，每个所述驱动组件用于驱动相应半轴；每个驱动组件包括第一电机、第二电机、行星齿轮机构以及与相应半轴传动连接的齿轮传动组件，第一电机通过行星齿轮机构传动连接，第二电机与齿轮传动组件传动连接；当分布式电驱桥***处在第一传动模式，行星齿轮机构与齿轮传动组件传动连接。
使用时，第一驱动组件10的动力和第二驱动组件20的动力分别传动至相应的两个半轴(第一半轴500或第二半轴700)，其中，每个驱动组件中的第一电机300a的动力通过行星齿轮机构P1，并在第一传动模式时，动力传动至齿轮传动组件，进而传动至相应的半轴上；每个驱动组件中的第二电机300b则通过齿轮传动组件将动力输入至相应的半轴上。
如图1所示，分布式电驱桥***可用于商用车，也可用于其它车辆，设置于车桥桥壳400两侧的第一驱动组件10和第二驱动组件20，设置于车桥桥壳400内位于其中间位置的第一半轴500和第二半轴700，其中第一半轴500和第二半轴700共轴线设置；第一驱动组件10和第二驱动组件20均包括变速器壳体200，两个变速器壳体200分别对称固定设置在车桥桥壳400的两侧，可选地，两个变速器壳体200与车桥桥壳400为一体化设计，或通过焊接、螺接等固定在一起。本发明的分布式电驱动桥将变速***通过设计的支架安装固定到车桥桥壳400上，保证第一驱动组件10和第二驱动组件20以及其它相关零部件能够在稳定可靠的环境下，安全高效地工作。
如图1所示，第一输入轴与行星齿轮机构P1的中心轴22共用一根轴，省去了动力传递过程。第二电机300b由输入轴21直接输入动力。第一电机300a的第一输入轴，第二电机300b的输入轴21和行星齿轮机构P1的中心轴22为同轴线设置，其中，输入轴21和行星齿轮机构P1的中心轴22是断开的，非同一轴，两者在某些情况下(例如需要高速档位的两个电机动力叠加)通过滑套换挡机构将第一电机300a和第二电机300b的动力进行叠加后驱动第一半轴500或第二半轴700旋转。第一驱动组件10和第二驱动组件20的动力分别通过各自的齿轮传动机构将动力传动到第一半轴500或第二半轴700上，从而独立驱动两侧的车轮，例如第一驱动组件10将动力传递到第二半轴700上，第二驱动组件20将动力传递到第一半轴500上。与现有技术中电驱桥多采用集中驱动方式，左右车轮不能进行独立驱动，不能充分实现车辆的动力性以及动力驱动的灵活性，本发明的分布式电驱动桥采用第一驱动组件10和第二驱动组件20分别驱动第一半轴500和第二半轴700，从而独立的驱动控制左右两个车轮，可以充分发挥车辆的动力性能，采用两个不同的驱动组件驱动两个半轴，还省却了差速器，从而使动力传递更加直接，通常以电子差速的方式实现车辆转弯工况和其它一些不平路面工况对左右车轮速度差的需求，使用维护过程也更加便捷。
在某些实施方式中，第一电机300a或第二电机300b与变速器壳体200固定连接；第一电机300a与中心轴25直接相连，第二电机300b的输出端与第二输出轴21直接连接。例如，驱动电机和变速器壳体200之间设计直连接口，去除中间传动轴，减少零件数量，减少传动轴传动噪音，节约零件及***成本。
第一驱动组件10和第二驱动组件20还分别包括滑套换挡机构，该滑套换挡机构套设在输入轴21上，能够沿输入轴21滑动，当分布式电驱桥***处在第一传动模式，滑套换挡机构与行星齿轮机构P1传动连接；当分布式电驱桥***处在第二传动模式，行星齿轮机构P1的动力输出端与滑套换挡机构传动断开。
工作时，当分布式电驱桥***处在第一传动模式，滑套换挡机构与行星齿轮机构P1传动连接，第一电机300a的动力通过行星齿轮机构P1输出，与第二电机300b的动力叠加后，动力流再经齿轮传动组件传动至相应半轴。当分布式电驱桥***处在第二传动模式，行星齿轮机构P1的动力输出端与滑套换挡机构的传动是断开的，也即第一电机300a是无动力输出至相应半轴的，主要用于在汽车空载的工况下，省却一个电机从而节省能源。分布式电驱桥***处在第一传动模式，动力流叠加的情况适用于更为普通的工况。
上述分布式电驱桥***处在第一传动模式，滑套换挡机构与行星齿轮机构P1的中心轴22传动连接，第一电机300a与相应第一半轴700的传动速比为2.45～8.5；或者，分布式电驱桥***处在第一传动模式，滑套换挡机构与行星齿轮机构P1的行星架26传动连接，第一电机300a与第一半轴700的传动速比为8.5～75.5。
在某些实施方式中，电驱桥***中的变速***设置采用两个档位布置，其中，低速档位主要用于爬坡等需求大牵引力工况，高速档位主要用于车辆常规运输工况，自动换挡，提高运营效率，降低驾驶员劳动强度。低速档位的速比为8.5～75.5；高速档位的速比为2.45～8.5。低速档位主要在需要爬坡时应用，而高速档位主要用于车辆常规运行时应用。低速档位速比设置为8.5～75.5，通常在低速档位，是通过行星齿轮机构P1的行星架来实现减速增扭输入，可选地，行星齿轮机构P1行星架的减速比为1.5～12.5，能够满足商用车在各种坡道下对牵引力的要求，保证各种工况的运营能力；而高速档位速比设置为2.45～8.5，满足车辆在常规工况下主要对车速的要求，缩短运输货物时间。根据不同的车辆、不同的工况和载荷，可以在上述速比的设置范围内选择设置不同的具体速比，以实现车辆最优化的功率、扭矩传递，满足车辆对牵引力、速度及效率的要求，实现最低的车辆能量消耗要求。本***优化的结构布置，与现有的电驱桥变速***相比，结构简单明了，维护保养相对简单，维护使用成本更低，为用户节约成本，提高效益。
滑套换挡机构包括滑套23和换挡拨叉，滑套23套设在输入轴21上，能够沿输入轴21滑动。在第一传动模式，换挡拨叉驱动滑套23与行星齿轮机构传动连接，在第二传动模式，换挡拨叉驱动滑套23与行星齿轮机构传动断开。实现每个驱动组件中，第一电机300a的动力是否叠加到第二电机300b的第二输出轴21上，实现动力流的变换。
如图5所示，滑套23通过花键套设在输入轴21上与输入轴21一起转动，换挡拨叉24驱动滑套23在输入轴21上滑动。滑套23的内壁(内部表面)设有内齿232，外壁(外表面)设有外齿231，行星齿轮机构P1的中心轴22外表面设有外齿221，用于与滑套23的内齿232啮合形成高速档位；以及行星齿轮机构P1的行星架26的内表面设有内齿261，用于与滑套23的外齿231啮合进行传动形成低速档位。具体地，在换挡过程中，滑套23在换档拨叉24带动下向中心轴22或行星架26上的齿靠近，中心轴22或行星架26上的齿和滑套23转速差足够小时，滑套23的齿和中心轴22或行星架26上的齿顺利接合，从而顺滑地传递动力。第二传动模式时，当滑套23在换档拨叉24带动下与中心轴22或行星架上的齿均脱开时，则形成空挡位，这时只有第二电机300b的动力经过输入轴21传递到两个半轴上(第一半轴500或第二半轴700)，也即如图2所示的动力传递路线，第二电机300b、第二输入轴、第一齿轮Z1、第二齿轮Z2、第三齿轮Z3、第四齿轮Z4、半轴(第一半轴500或第二半轴700)。中心轴22的外齿221与滑套23的内齿232的接合面均设有相同大小的锥角，使得在两者接近时，由于锥角的存在，可以顺利的滑入形成啮合；行星架26的内齿261与滑套23的外齿231的接合面均设有相同大小的锥角，使得二者接近时，可以顺利的滑入形成啮合。由于轴和齿轮处于浮动状态，所以挂挡时，这两个配合的锥面能起到一定的自动定心和同步作用，使得挂挡时比较顺畅。
在某些实施例中，如图1所示，分布式电驱桥***还包括换挡控制单元(Transmission Control Unit，TCU)，换挡控制单元600与滑套换挡机构电连接，在第一传动模式，换挡控制单元600控制滑套23与行星齿轮机构P1传动连接；在第二传动模式，换挡控制单元600控制滑套23与行星齿轮机构P1传动断开。其中换挡控制单元600包括控制器以及与滑套换挡机构电连接的换挡器100，控制器与换挡器100通信。
使用时，换挡控制单元600通过控制逻辑向换挡器100发送换挡信号。具体地，换挡控制单元600通过CAN总线接收信号以及向换档器100发送指令。首先，换挡控制单元600可以通过CAN总线接收各个相关部件和整车信号，通过换档逻辑判断和处理得到换挡指令，再通过CAN总线将换档指令发送给换档器100。换挡控制单元600根据电动商用车的运行工况，通过换档逻辑指挥换档器执行换档动作，实现合理的自动换档动作，提高机器效率，降低驾驶员工作强度并减少人为换挡造成失误的概率，同时劳动强度相应的降低。
在某些实施方式中，齿轮传动组件包括中间轴25、第一齿轮Z1以及设在中间轴25上的第二齿轮Z2和第三齿轮Z3；第一齿轮Z1设在第二电机300b的第二输出轴21，第一齿轮Z1与第二齿轮Z2啮合，每个半轴具有与相应驱动组件中的第三齿轮Z3啮合的第四齿轮Z4。中间轴25可旋转支撑在变速器壳体200的相对侧。如图1所示，中间轴25用于将动力传递给第一半轴500或第二半轴700，中间轴25可旋转地支撑在在变速器壳体200内，其与输入轴21是平行的，与第一半轴500也是平行的，采用三轴(输入轴21和中心轴22、中间轴25和第一半轴500均通过轴承转动安装在变速器壳体200内，形成三轴线平行布置结构)的传动结构齿轮尺寸更小，传动噪音更低，稳定可靠性更高。根据实际需要，第一齿轮Z1、第二齿轮Z2、第三齿轮Z3和第四齿轮Z4设置为直齿轮或斜齿轮或人字形齿轮或锥齿轮中的至少一种。根据电机功率、扭矩不同，商用车车型不同和装载质量的不同，中心轴22、输入轴21、中间轴25和两个半轴的具体结构和大小尺寸也不同。
第一齿轮Z1和第二齿轮Z2是一组恒定啮合传动的齿轮对，第一齿轮Z1的直径小于第二齿轮Z2的直径，输入轴21通过第一齿轮Z1和第二齿轮Z2的啮合将动力传给中间轴25；第三齿轮Z3和第四齿轮Z4是一组恒定啮合传动的齿轮对，第三齿轮Z3的直径小于第四齿轮Z4的直径，中间轴25通过第三齿轮Z3与第四齿轮Z4的啮合，将动力传给半轴(第一半轴500或第二半轴700)，从而形成两组齿轮对配合结构，即两对恒定啮合齿轮(第一齿轮Z1和第二齿轮Z2、第三齿轮Z3和第四齿轮Z4)。齿轮直径、厚度、齿数根据传动扭矩、转速以及速比等不同变化而进行设计。平行设置的三轴线***布置结构形式相对于两轴结构，上述齿轮的直径更小，重量更轻，传动噪音更小，单个齿轮的齿面承受的载荷更小，可靠性更高。
在某些实施方式中，行星齿轮机构P1的中心轴22的端部具有搭接部222，搭接部222与第二电机300b的第二输出轴21的支承孔211配合形成转动连接。搭接部222的直径小于中心轴22的直径，支承孔211设置在第二输出轴21的端部中心位置，搭接部222可伸入支承孔211中，可转动地搭接在第二输出轴21的支承孔211中，使得中心轴22的这一端部避免悬空，造成中心轴22受力不均，产生故障。通过搭接部222支承于支承孔中，使得中心轴22的受力平衡，传动更加平稳。
在某些实施例中，如图1至5所示，换档器100与换档拨叉24连接，采用电机或气动阀或液压阀驱动换档拨叉24运动，带动滑套23在低速档位、高速档位、空挡位之间切换。由换档电机或气动阀或液压阀提供动力，通过换档拨叉24驱动变速器壳体内部的滑套23，换档器100的输出力替代了手动操作实现换档功能，减少了操作员的劳动强度。优选地，换档器100可以采用Y电机驱动所述换档拨叉24运动。Y电机为笼型转子异步电动机，防护等级为IP44，具有高效、节能、起动转矩高、噪声小、可靠性高、寿命长等优点，可以和其他电动设备更好地实现信号发送和接收，更容易实现精确控制，获得更精确的换档性能，同时更容易实现电动商用车的电动智能化。
在某些实施方式中，第一电机300a或第二电机300b为永磁同步电机、感应电机、开关磁阻电机的一种。采用电机驱动，电机直接与变速机构直接相连，传动更加直接，缩短传动距离，传动效率更高。
在某些实施例中，如图2所示为电驱桥***直驱高速档位动力传递路线示意图，第一驱动组件10和第二驱动组件20均为单电机直接动力输入，在一些汽车空载的情况下，为了节省能源，只采用单电机驱动，也即利用第二电机300b通过输入轴21直接传递动力，例如输入轴21的动力通过第一齿轮Z1、第二齿轮Z2传入中间轴25，再通过第三齿轮Z3、第四齿轮Z4传入半轴(第一半轴500或第二半轴700)，而这时滑套23处于空挡档位，既不与行星齿轮机构P1的中心轴22啮合也不与行星架啮合。其中，第一驱动组件10的第二电机300b的动力传递至第二半轴700，第二驱动组件20的第二电机300b的动力传递至第一半轴500。
在某些实施例中，如图3所示为电驱桥***高速档位叠加动力传递路线示意图，滑套23与行星齿轮机构P1的中心轴22啮合处于高速档位，第一电机300a和第二电机300b均输出动力，其中第一电机300a通过行星齿轮机构P1的中心轴22和第二电机300b的动力叠加到输入轴21上，动力通过第一齿轮Z1、第二齿轮Z2传入中间轴25，再通过第三齿轮Z3、第四齿轮Z4传入半轴(第一半轴500或第二半轴700)，其中，第一驱动组件10的两个电机的动力传递至第二半轴700，第二驱动组件20的两个电机的动力传递至第一半轴500。
在某些实施例中，如图4所示为电驱桥***低速档位叠加动力传递路线示意图，滑套23与行星架啮合处于低速档位，第一电机300a和第二电机300b均输出动力，其中第一电机300a通过行星齿轮机构P1的行星架增加扭矩后和第二电机300b的动力叠加到输入轴21上，动力通过第一齿轮Z1、第二齿轮Z2传入中间轴25，再通过第三齿轮Z3、第四齿轮Z4传入(第一半轴500或第二半轴700)，其中，第一驱动组件10的两个电机的动力传递至第二半轴700，第二驱动组件20的两个电机的动力传递至第一半轴500。根据电机功率、扭矩不同，商用车车型不同和载货质量的不同，所配置的滑套式换档机构的尺寸也不同。
需要说明的是，本发明的分布式电驱桥可以应用在与电动商用车功能类似的运输车辆上，也可以应用于其他电动汽车、混合动力汽车，也可应用于三轮车或其它车辆上。
另外，以上部件为分布式电驱桥中的主体关键部件，其他诸如壳体、轴承、油封、螺栓等部件不再一一列举，功能均为各部件固有功能。
本发明实施例还提供了一种汽车，包括上述技术方案中的电驱桥***，本实施例提供的汽车具体功能实现请参见上述分布式电驱桥的描述，在此不再赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种分布式电驱桥***，其特征在于，包括车轴和两个驱动组件，所述车轴包括两个半轴，每个所述驱动组件用于驱动相应所述半轴；
每个所述驱动组件包括第一电机、第二电机、行星齿轮机构以及与相应所述半轴传动连接的齿轮传动组件，所述第一电机通过所述行星齿轮机构传动连接，所述第二电机与所述齿轮传动组件传动连接；
当所述分布式电驱桥***处在第一传动模式，所述行星齿轮机构与所述齿轮传动组件传动连接。
2.如权利要求1所述的分布式电驱桥***，其特征在于，所述第一电机的输出轴与所述行星齿轮机构的中心轴为同一轴。
3.如权利要求1所述的分布式电驱桥***，其特征在于，每个所述驱动组件包括滑套换挡机构，所述滑套换挡机构滑动套设在所述第二电机的输出轴上；
当所述分布式电驱桥***处在第一传动模式，所述滑套换挡机构与所述行星齿轮机构传动连接；
当所述分布式电驱桥***处在第二传动模式，所述行星齿轮机构的动力输出端与所述滑套换挡机构传动断开。
4.如权利要求3所述的分布式电驱桥***，其特征在于，当所述分布式电驱桥***处在第一传动模式，所述滑套换挡机构与所述行星齿轮机构的中心轴传动连接，所述第一电机与相应所述半轴的传动速比为2.45～8.5；或，
当所述分布式电驱桥***处在第一传动模式，所述滑套换挡机构与所述行星齿轮机构的行星架传动连接，所述第一电机与相应所述半轴的传动速比为8.5～75.5。
5.如权利要求3所述的分布式电驱桥***，其特征在于，所述滑套换挡机构包括滑套以及换挡拨叉，所述换挡拨叉用于在所述第一传动模式驱动所述滑套与所述行星齿轮机构传动连接，在所述第二传动模式驱动所述滑套与所述行星齿轮机构传动断开。
6.如权利要求5所述的分布式电驱桥***，其特征在于，所述滑套的内壁具有内齿，所述滑套的外壁具有外齿；
所述行星齿轮机构的中心轴外表面具有外齿，用于与所述滑套的内齿啮合，所述中心轴的外齿与所述滑套的内齿的接合面均设有相同的锥角；以及
所述行星齿轮机构的行星架内表面具有内齿，用于与所述滑套的外齿啮合，所述行星架的内齿与所述滑套的外齿的接合面均设有相同的锥角。
7.如权利要求3所述的分布式电驱桥***，其特征在于，所述分布式电驱桥***还包括与所述滑套换挡机构电连接的换挡控制单元，用于在所述第一传动模式，控制所述滑套与所述行星齿轮机构传动连接，在所述第二传动模式，控制所述滑套与所述行星齿轮机构传动断开；
所述换挡控制单元包括控制器以及与所述滑套换挡机构电连接的换挡器，所述控制器与所述换挡器通信。
8.如权利要求1-7任一项所述的分布式电驱桥***，其特征在于，所述齿轮传动组件包括中间轴、第一齿轮以及设在所述中间轴上的第二齿轮和第三齿轮；
所述第一齿轮设在所述第二电机的输出轴，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，每个所述半轴具有与相应所述驱动组件中的所述第三齿轮啮合的第四齿轮。
9.如权利要求8所述的分布式电驱桥***，其特征在于，所述半轴、所述中间轴和所述第二电机的输出轴相互平行，和/或，
所述行星齿轮机构的中心轴的端部具有搭接部，所述搭接部用于与所述第二电机的输出轴端部的支承孔配合形成转动连接。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的分布式电驱桥***。
CN202111366941.3A 2021-11-18 2021-11-18 一种分布式电驱桥***及车辆 Pending CN113978225A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111366941.3A CN113978225A (zh) 2021-11-18 2021-11-18 一种分布式电驱桥***及车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111366941.3A CN113978225A (zh) 2021-11-18 2021-11-18 一种分布式电驱桥***及车辆

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113978225A true CN113978225A (zh) 2022-01-28

Family

ID=79749260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111366941.3A Pending CN113978225A (zh) 2021-11-18 2021-11-18 一种分布式电驱桥***及车辆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113978225A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114483892A (zh) * 2022-03-11 2022-05-13 特百佳动力科技有限公司 一种多轴变速器***及驱动总成
CN114576324A (zh) * 2022-03-14 2022-06-03 特百佳动力科技有限公司 一种变速器***及驱动总成
CN114670619A (zh) * 2022-04-25 2022-06-28 特百佳动力科技有限公司 一种多档变速电驱桥及电动汽车
CN114734813A (zh) * 2022-04-25 2022-07-12 特百佳动力科技有限公司 一种同轴电驱桥和汽车
CN115009002A (zh) * 2022-04-29 2022-09-06 东风商用车有限公司 一种商用车用双行星多电机混联无级变速传动装置
CN115214355A (zh) * 2022-07-25 2022-10-21 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 动力脚轮及移动平台
WO2023206720A1 (zh) * 2022-04-25 2023-11-02 特百佳动力科技有限公司 一种电驱桥及汽车
CN117570194A (zh) * 2023-11-20 2024-02-20 燕山大学 双模耦合驱动式汽车无动力中断换挡协同控制方法及***

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0921106A (ja) * 1995-05-19 1997-01-21 Joseph Voegele Ag ロードフィニッシャー
CN109109640A (zh) * 2018-07-10 2019-01-01 广西汽车集团有限公司 一种同轴式独立电驱桥及电动汽车
CN111497596A (zh) * 2020-04-14 2020-08-07 山东宏泰机械科技股份有限公司 一种电动汽车双电机驱动装置
CN112498103A (zh) * 2020-12-10 2021-03-16 东风德纳车桥有限公司 机械差速轮边电驱桥和汽车
CN112519491A (zh) * 2019-09-17 2021-03-19 东风德纳车桥有限公司 双电机单速二级减速带轮边减速独立悬架平行轴电驱桥
CN216231645U (zh) * 2021-11-18 2022-04-08 特百佳动力科技有限公司 一种分布式电驱桥***及车辆

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0921106A (ja) * 1995-05-19 1997-01-21 Joseph Voegele Ag ロードフィニッシャー
CN109109640A (zh) * 2018-07-10 2019-01-01 广西汽车集团有限公司 一种同轴式独立电驱桥及电动汽车
CN112519491A (zh) * 2019-09-17 2021-03-19 东风德纳车桥有限公司 双电机单速二级减速带轮边减速独立悬架平行轴电驱桥
CN111497596A (zh) * 2020-04-14 2020-08-07 山东宏泰机械科技股份有限公司 一种电动汽车双电机驱动装置
CN112498103A (zh) * 2020-12-10 2021-03-16 东风德纳车桥有限公司 机械差速轮边电驱桥和汽车
CN216231645U (zh) * 2021-11-18 2022-04-08 特百佳动力科技有限公司 一种分布式电驱桥***及车辆

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114483892A (zh) * 2022-03-11 2022-05-13 特百佳动力科技有限公司 一种多轴变速器***及驱动总成
CN114576324A (zh) * 2022-03-14 2022-06-03 特百佳动力科技有限公司 一种变速器***及驱动总成
CN114670619A (zh) * 2022-04-25 2022-06-28 特百佳动力科技有限公司 一种多档变速电驱桥及电动汽车
CN114734813A (zh) * 2022-04-25 2022-07-12 特百佳动力科技有限公司 一种同轴电驱桥和汽车
WO2023206720A1 (zh) * 2022-04-25 2023-11-02 特百佳动力科技有限公司 一种电驱桥及汽车
CN115009002A (zh) * 2022-04-29 2022-09-06 东风商用车有限公司 一种商用车用双行星多电机混联无级变速传动装置
CN115214355A (zh) * 2022-07-25 2022-10-21 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 动力脚轮及移动平台
CN115214355B (zh) * 2022-07-25 2022-12-13 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 动力脚轮及移动平台
CN117570194A (zh) * 2023-11-20 2024-02-20 燕山大学 双模耦合驱动式汽车无动力中断换挡协同控制方法及***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113978225A (zh) 一种分布式电驱桥***及车辆
CN216231648U (zh) 一种集成式电驱桥***
JP2023506848A (ja) 電動パワートレイン用ギアボックス
CN112303194A (zh) 电动装载机变速器***及电驱动总成
WO2023206720A1 (zh) 一种电驱桥及汽车
CN216231645U (zh) 一种分布式电驱桥***及车辆
CN213808692U (zh) 电动装载机变速器***及电驱动总成
CN112477570B (zh) 一种驱动合成装置以及电动车辆
CN217271713U (zh) 一种多轴变速器***及驱动总成
CN216867431U (zh) 一种变速器***及驱动总成
CN112303195A (zh) 电动装载机变速器***及电驱动总成
CN216231646U (zh) 一种驱动发电双功能电驱桥***及车辆
CN216231647U (zh) 一种四电机集成式电驱桥***
CN210234671U (zh) 一种轻型货车电动后桥变速***
CN115320354A (zh) 用于车辆的电动动力总成
CN114435126A (zh) 一种驱动装置及车辆
CN211195862U (zh) 一种两档集成桥总成及汽车
CN114483892A (zh) 一种多轴变速器***及驱动总成
CN114576324A (zh) 一种变速器***及驱动总成
CN111439116A (zh) 一种用于汽车的同轴式两档行星排电驱动桥
CN219523651U (zh) 一种双电机单变速箱的动力提供装置
CN219727845U (zh) 一种双电机分布式电驱桥及车辆
CN215367502U (zh) 电动轮式装载机
CN218536353U (zh) 一种电驱桥及具有该电驱桥的车辆
CN219176894U (zh) 一种变速器、电驱桥及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220128