CN203623376U - 用于纯电动车辆的电动力总成 - Google Patents

Abstract

一种用于纯电动车辆的电动力总成，涉及车辆传动***技术领域，所解决的是提高动力性、经济性的技术问题。该总成包括差速器、中间轴，及两个驱动电机、两个输入轴，至少两个离合传动单元；所述该中间轴上同轴固定有一中间齿轮，所述差速器的驱动轴上同轴套置有一个与中间齿轮啮合的主减速齿轮；所述两个驱动电机各经传动部件分别连接到两个输入轴；所述两个输入轴通过轴承同轴转动联接，并通过同步器实现两个输入轴之间的离合，所述离合传动单元包括主动齿轮、从动齿轮、轴轮同步器，两个输入轴各经离合传动单元连接到中间轴。本实用新型提供的总成，适用于纯电动车辆。

Description

用于纯电动车辆的电动力总成

技术领域

本实用新型涉及车辆传动***技术，特别是涉及一种用于纯电动车辆的电动力总成的技术。

背景技术

在纯电动汽车的动力总成中，由于电机本身具有调速性能，通常采用单电机与减速器构成电动力总成。这种结构仅能满足在良好路面上行驶的电动车辆。

为了扩大纯电动车辆的适应性，出现了单电机与多挡变速器构成电动力总成。这种结构虽然在一定程度上扩大了电动车辆的适应性，但有级的调速仅相对的提高了动力总成效率却无法使得动力总成实时调整以使效率最优化。同时，多挡变速器存在换挡动力中断的问题，降低了整车的舒适性。

同时，由于纯电动车辆的动力电池成本高昂，如何提高电动力总成的效率是目前电动车辆亟待解决的问题。专利文献号为CN102806842A的中国专利公开了一种双电机驱动的电动力总成方案，该方案提供了采用两个独立的驱动电机，但该方案中采用了4对齿轮副却仅有3个挡位，4对齿轮副仅仅起到动力耦合的作用，由于两个驱动电机分别由不同齿数比的齿轮副将动力传递至中间轴，因此存在下列关系：

中间轴输入转矩 = 第一驱动电机转矩×第一对齿轮副齿数比 + 第二驱动电机转矩×第二对齿轮副齿数比；

由于第二对齿轮副齿数比要小于第一对齿轮副齿数比，因此容易得知：

中间轴输入转矩 < （第一驱动电机转矩 + 第二驱动电机转矩）×第一对齿轮副齿数比；

而且，由于第二对齿轮副齿数比要小于第一对齿轮副齿数比，因此第二驱动电机的转速首先超过额定转速而进入恒功率区（假定第一驱动电机和第二驱动电机的外特性相同），在第二驱动电机进入恒功率区以后第二驱动电机的输出转矩随转速增加而减小，因此中间轴获得的输入转矩更小。当第一驱动电机与齿数比更小的第三对齿轮副连接时，则第一驱动电机首先进入恒功率区。由此可见，由于结构的限制，专利文献号为CN102806842A的中国专利公开的双电机驱动的电动力总成方案不能发挥两个驱动电机的全部动力，使得整车获得的动力小，整车动力性能差。

另一方面，专利文献号为CN102806842A的中国专利公开的双电机驱动的电动力总成方案利用4对齿轮副仅实现了3个挡位，而常规手动变速器每一对齿轮副均可实现1个挡位，齿轮副多，则功率损失增多，挡位数少，则电机处于最佳效率区的可能性小，因此该方案的经济性能较差。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种动力性好，性价比高的用于纯电动车辆的电动力总成。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种用于纯电动车辆的电动力总成，包括第一驱动电机、第二驱动电机、变速装置；其特征在于：所述变速装置包括变速箱体、差速器，及两个输入轴，至少两个离合传动单元；

所述变速箱体上置有一可转动的中间轴，该中间轴上同轴固定有一中间齿轮；

所述两个输入轴分别为第一输入轴、第二输入轴，各离合传动单元分成两组，其中的一组对应第一输入轴，另一组对应第二输入轴；

所述第一输入轴经轴承安装在变速箱体上，且第一输入轴平行于中间轴，第一输入轴与第二输入轴通过轴承同轴转动联接，第一输入轴上固定有一个能与第二输入轴接合且能与第二输入轴分离的输入轴同步器；

所述第一驱动电机的动力输出轴经传动部件连接到第一输入轴，所述第二驱动电机的动力输出轴经传动部件连接到第二输入轴；

所述离合传动单元包括一个主动齿轮，及一个与本单元的主动齿轮啮合的从动齿轮，一个能与本单元的主动齿轮接合且能与本单元的主动齿轮分离的轴轮同步器；

每个离合传动单元均以中间轴及本单元对应的输入轴，作为对应本单元的两个布设轴；

每个离合传动单元所对应的两个布设轴中，其中的一个布设轴与本单元的从动齿轮同轴固接，另一个布设轴与本单元的轴轮同步器同轴固接，且该轴与本单元的主动齿轮以转动配合方式同轴套接；

所述差速器的驱动轴上同轴套置有一个主减速齿轮，该主减速齿轮与中间齿轮啮合。

进一步的，所述离合传动单元有两个；

同一离合传动单元中的主动齿轮与从动齿轮之间具有齿差，各主动齿轮之间具有齿差，各从动齿轮之间具有齿差。

进一步的，所述离合传动单元有四个；

同一离合传动单元中的主动齿轮与从动齿轮之间具有齿差，各主动齿轮之间具有齿差，各从动齿轮之间具有齿差。

本实用新型提供的用于纯电动车辆的电动力总成，通过切换驱动电机及各个同步器的工作状态，能实现至少5挡的动力输出，两个驱动电机能够通过调整转矩分配的方式调整电机效率，使得电动力总成始终处于高效区域运行，具有动力性好，性价比高的特点。另外，实用新型提供的用于纯电动车辆的电动力总成还根据不同车辆的负载需求，通过增设离合传动单元的方式增加挡位数量，具有很好的扩展性。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的用于纯电动车辆的电动力总成的结构原理图；

图2是本实用新型第二实施例的用于纯电动车辆的电动力总成的结构原理图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型第一实施例所提供的一种用于纯电动车辆的电动力总成，包括第一驱动电机11、第二驱动电机12、变速装置；其特征在于：所述变速装置包括变速箱体9、差速器8，及两个输入轴，两个离合传动单元；

所述变速箱体9上置有一可转动的中间轴7，该中间轴7上同轴固定有一中间齿轮53；

所述两个输入轴分别为第一输入轴21、第二输入轴22，所述两个离合传动单元分别为第一离合传动单元、第二离合传动单元；

所述第一输入轴21经轴承安装在变速箱体9上，且第一输入轴21平行于中间轴7，第一输入轴21与第二输入轴22通过轴承同轴转动联接，第一输入轴21上固定有一个能与第二输入轴22接合且能与第二输入轴22分离的输入轴同步器43；

所述第一驱动电机11的动力输出轴经传动部件连接到第一输入轴21，所述第二驱动电机12的动力输出轴经传动部件连接到第二输入轴22；

第一离合传动单元包括一个主动齿轮31，及一个与本单元的主动齿轮31啮合的从动齿轮51，一个能与本单元的主动齿轮31接合且能与本单元的主动齿轮31分离的轴轮同步器41；

第一离合传动单元以中间轴7及第一输入轴21作为对应本单元的两个布设轴，其中的一个布设轴（中间轴7）与本单元的从动齿轮51同轴固接，另一个布设轴（第一输入轴21）与本单元的轴轮同步器41同轴固接，且该轴（第一输入轴21）与本单元的主动齿轮31以转动配合方式同轴套接；

第二离合传动单元包括一个主动齿轮32，及一个与本单元的主动齿轮32啮合的从动齿轮52、一个能与本单元的主动齿轮32接合且能与本单元的主动齿轮32分离的轴轮同步器42；

第二离合传动单元以中间轴7及第二输入轴22作为对应本单元的两个布设轴，其中的一个布设轴（中间轴7）与本单元的从动齿轮52同轴固接，另一个布设轴（第二输入轴22）与本单元的轴轮同步器42同轴固接，且该轴（第二输入轴22）与本单元的主动齿轮32以转动配合方式同轴套接；

所述差速器8的驱动轴上同轴套置有一个主减速齿轮6，该主减速齿轮6与中间齿轮53啮合。

本实用新型第一实施例中，同一离合传动单元中的主动齿轮与从动齿轮之间具有齿差，各主动齿轮之间具有齿差，各从动齿轮之间具有齿差。

本实用新型第一实施例中，所述输入轴同步器43、轴轮同步器41、轴轮同步器42均为现有技术，具体采用的是依靠摩擦作用实现同步的惯性同步器，本实用新型其它实施例中也可以采用其它结构的同步器。

本实用新型第一实施例中，所述差速器为现有技术。

本实用新型第一实施例所提供的用于纯电动车辆的电动力总成具有5个挡位，分别为挡位1、挡位2、挡位3、挡位4、挡位5。

电动力总成处于挡位1时，第一离合传动单元中的轴轮同步器41与主动齿轮31接合，第一输入轴21与主动齿轮31建立动力连接，输入轴同步器43与第二输入轴22接合，第一输入轴21与第二输入轴22建立动力连接，第二离合传动单元中的轴轮同步器42与主动齿轮32分离，第二输入轴22与主动齿轮32断开动力连接，此时第一驱动电机11的动力传输至第一输入轴21，第二驱动电机12的动力通过第二输入轴22传输至第一输入轴21，第一输入轴21上耦合了第一驱动电机11及第二驱动电机12的动力，第一输入轴21上耦合的动力通过第一离合传动单元中的轴轮同步器41、主动齿轮31、从动齿轮51传输至中间轴7，中间轴7再通过中间齿轮53、主减速齿轮6将动力输出至差速器8，最后通过差速器8输出动力；

电动力总成处于挡位2时，第一离合传动单元中的轴轮同步器41与主动齿轮31接合，第一输入轴21与主动齿轮31建立动力连接，输入轴同步器43与第二输入轴22分离，第一输入轴21与第二输入轴22断开动力连接，第二离合传动单元中的轴轮同步器42与主动齿轮32接合，第二输入轴22与主动齿轮32建立动力连接，此时第一驱动电机11的动力通过第一离合传动单元中的轴轮同步器41、主动齿轮31、从动齿轮51传输至中间轴7，第二驱动电机12的动力通过第二离合传动单元中的轴轮同步器42、主动齿轮32、从动齿轮52传输至中间轴7，中间轴7耦合动力后通过中间齿轮53、主减速齿轮6将动力输出至差速器8，最后通过差速器8输出动力；

电动力总成处于挡位3时，第一离合传动单元中的轴轮同步器41与主动齿轮31分离，第一输入轴21与主动齿轮31断开动力连接，输入轴同步器43与第二输入轴22接合，第一输入轴21与第二输入轴22建立动力连接，第二离合传动单元中的轴轮同步器42与主动齿轮32接合，第二输入轴22与主动齿轮32建立动力连接，此时第一驱动电机11的动力通过第一输入轴21传输至第二输入轴22，第二驱动电机12的动力传输至第二输入轴22，第二输入轴22上耦合了第一驱动电机11及第二驱动电机12的动力，第二输入轴22上耦合的动力通过第二离合传动单元中的轴轮同步器42、主动齿轮32、从动齿轮52传输至中间轴7，中间轴7再通过中间齿轮53、主减速齿轮6将动力输出至差速器8，最后通过差速器8输出动力；

电动力总成处于挡位4时，第一离合传动单元中的轴轮同步器41与主动齿轮31接合，第一输入轴21与主动齿轮31建立动力连接，输入轴同步器43与第二输入轴22分离，第一输入轴21与第二输入轴22断开动力连接，第二离合传动单元中的轴轮同步器42与主动齿轮32分离，第二输入轴22与主动齿轮32断开动力连接，此时第一驱动电机11的动力通过第一离合传动单元中的轴轮同步器41、主动齿轮31、从动齿轮51传输至中间轴7，中间轴7再通过中间齿轮53、主减速齿轮6将动力输出至差速器8，最后通过差速器8输出动力；此时第二驱动电机12不工作，其转子可以处于静止状态，能降低***惯量及减少损耗；

电动力总成处于挡位5时，第一离合传动单元中的轴轮同步器41与主动齿轮31分离，第一输入轴21与主动齿轮31断开动力连接，输入轴同步器43与第二输入轴22分离，第一输入轴21与第二输入轴22断开动力连接，第二离合传动单元中的轴轮同步器42与主动齿轮32接合，第二输入轴22与主动齿轮32建立动力连接，此时第二驱动电机12的动力通过第二离合传动单元中的轴轮同步器42、主动齿轮32、从动齿轮52传输至中间轴7，中间轴7再通过中间齿轮53、主减速齿轮6将动力输出至差速器8，最后通过差速器8输出动力；此时第一驱动电机11不工作，其转子可以处于静止状态，能降低***惯量及减少损耗。

电动力总成处于挡位1时，中间轴7获得的最大输入转矩为：

中间轴最大输入转矩 = （第一驱动电机最大转矩 + 第二驱动电机最大转矩）×挡位1速比；

由此可见，整车获得最大的转矩是第一驱动电机最大转矩与第二驱动电机最大转矩之和乘以最大的齿数比，即第一驱动电机与第二驱动电机完全输出了各自的最大转矩，使得整车获得的动力最大化，有效的提高了整车的动力性能。

当电动力总成处于挡位4或挡位5时，仅有1个电机在输出动力，由于电机在低负载区的效率随负载的降低而降低，因此在相同的负载下，由一个驱动电机单独输出动力的负载率比两个电机同时输出动力的负载率要大，效率也更高，有效的提高了低负载工况下电动力总成的效率，增加了纯电动车辆的经济性能，提高了纯电动车辆的续驶里程。

图2为本实用新型第二实施例，该实施例与第一实施例之间的区别特征在于：增设了两个离合传动单元，该两个离合传动单元分别为第三离合传动单元、第四离合传动单元；

第三离合传动单元包括一个主动齿轮34，及一个与本单元的主动齿轮34啮合的从动齿轮54，一个能与本单元的主动齿轮34接合且能与本单元的主动齿轮34分离的轴轮同步器44；

第三离合传动单元以中间轴7及第一输入轴21作为对应本单元的两个布设轴，其中的一个布设轴（中间轴7）与本单元的从动齿轮54同轴固接，另一个布设轴（第一输入轴21）与本单元的轴轮同步器44同轴固接，且该轴（第一输入轴21）与本单元的主动齿轮34以转动配合方式同轴套接；

第四离合传动单元包括一个主动齿轮35，及一个与本单元的主动齿轮35啮合的从动齿轮55、一个能与本单元的主动齿轮35接合且能与本单元的主动齿轮35分离的轴轮同步器45；

第四离合传动单元以中间轴7及第二输入轴22作为对应本单元的两个布设轴，其中的一个布设轴（中间轴7）与本单元的从动齿轮55同轴固接，另一个布设轴（第二输入轴22）与本单元的轴轮同步器45同轴固接，且该轴（第二输入轴22）与本单元的主动齿轮35以转动配合方式同轴套接。

本实用新型第二实施例中，同一离合传动单元中的主动齿轮与从动齿轮之间具有齿差，各主动齿轮之间具有齿差，各从动齿轮之间具有齿差。

本实用新型第二实施例相对第一实施例增设了两个离合传动单元后，电动力总成的挡位数量增加至11个，对于负载变化很大的电动车辆亦能具有优异的动力性和经济性。

本实用新型其它实施例中，离合传动单元的数量也可以是大于2的任意数量，挡位数量也随离合传动单元的数量的多少相应的增减，离合传动单元中的从动齿轮也可以与本单元对应的输入轴同轴固接，轴轮同步器及主动齿轮也可以相应的设置在中间轴上。

设：以中间轴及第一输入轴作为布设轴的离合传动单元为A类离合传动单元，以中间轴及第二输入轴作为布设轴的离合传动单元为A类离合传动单元，则本实用新型各实施例中的离合传动单元的数量和挡位数量的关系为：

挡位数量 = A类离合传动单元的数量×B类离合传动单元的数量 + 2×（A类离合传动单元的数量 + B类离合传动单元的数量）；

由此可见，本实用新型各实施例中，随着离合传动单元的数量的增加，挡位数量增加的倍数越多，而挡位数量的增加，使得驱动电机处于最佳效率区的可能性更大，使得纯电动汽车的经济性能越好。

Claims (3)

1.一种用于纯电动车辆的电动力总成，包括第一驱动电机、第二驱动电机、变速装置；其特征在于：所述变速装置包括变速箱体、差速器，及两个输入轴，至少两个离合传动单元；

所述变速箱体上置有一可转动的中间轴，该中间轴上同轴固定有一中间齿轮；

所述两个输入轴分别为第一输入轴、第二输入轴，各离合传动单元分成两组，其中的一组对应第一输入轴，另一组对应第二输入轴；

所述第一输入轴经轴承安装在变速箱体上，且第一输入轴平行于中间轴，第一输入轴与第二输入轴通过轴承同轴转动联接，第一输入轴上固定有一个能与第二输入轴接合且能与第二输入轴分离的输入轴同步器；

所述第一驱动电机的动力输出轴经传动部件连接到第一输入轴，所述第二驱动电机的动力输出轴经传动部件连接到第二输入轴；

所述离合传动单元包括一个主动齿轮，及一个与本单元的主动齿轮啮合的从动齿轮，一个能与本单元的主动齿轮接合且能与本单元的主动齿轮分离的轴轮同步器；

每个离合传动单元均以中间轴及本单元对应的输入轴，作为对应本单元的两个布设轴；

每个离合传动单元所对应的两个布设轴中，其中的一个布设轴与本单元的从动齿轮同轴固接，另一个布设轴与本单元的轴轮同步器同轴固接，且该轴与本单元的主动齿轮以转动配合方式同轴套接；

所述差速器的驱动轴上同轴套置有一个主减速齿轮，该主减速齿轮与中间齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的用于纯电动车辆的电动力总成，其特征在于：所述离合传动单元有两个；

同一离合传动单元中的主动齿轮与从动齿轮之间具有齿差，各主动齿轮之间具有齿差，各从动齿轮之间具有齿差。

3.根据权利要求1所述的用于纯电动车辆的电动力总成，其特征在于：所述离合传动单元有四个；

同一离合传动单元中的主动齿轮与从动齿轮之间具有齿差，各主动齿轮之间具有齿差，各从动齿轮之间具有齿差。

Images