CN218661317U - 纯电动动力总成及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种纯电动动力总成及车辆,本实用新型的纯电动动力总成,第一电机的第一电机轴通过控制装置连接第一输入轴和第二输入轴,控制装置用于控制第一电机轴与第一输入轴之间以及第一电机轴与第二输入轴之间的动力通断,第一输入轴和第二输入轴分别通过第二传动组件和第一传动组件与传动轴传动连接,第二电机的第二电机轴与传动轴传动连接,传动轴用于和差速器的动力输入端传动连接。本实用新型所述的纯电动动力总成,可实现四个挡位的纯电驱动,具有良好的驾驶性,第一电机和第二电机分别设置在输入轴和传动轴上,可通过动力耦合实现高扭矩输出,具有良好的动力性,其还可降低单个电机的需求功率,从而降低电机的成本和重量。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆零部件技术领域,特别涉及一种纯电动动力总成。同时,本实用新型还涉及应用该纯电动动力总成的一种车辆。
背景技术
动力***一般安装于车辆上,用于调整车辆的驱动力和行驶速度(即换挡),或是使车辆可以倒退行驶(即换向),又或是实现发动机可以不熄火停车(即空挡)。
随着新能源车辆的不断增多,纯电动动力***的应用越来越广泛,然而现有的纯电动动力***,一般由一个电机驱动,动力性较差,且现有结构一般最多为两个挡位,驾驶性较差。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型旨在提出一种纯电动动力总成,以利于提高其驾驶性和动力性。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
一种纯电动动力总成,包括第一电机、第二电机、第一输入轴、第二输入轴和传动轴;
所述第一输入轴的轴线与所述第二输入轴的轴线重合,且所述第一输入轴穿过所述第二输入轴;
所述第一电机的第一电机轴通过控制装置连接所述第一输入轴和所述第二输入轴,所述控制装置用于控制所述第一电机轴与所述第一输入轴之间的动力通断,以及所述第一电机轴与所述第二输入轴之间的动力通断;
所述第一输入轴通过第二传动组件与所述传动轴传动连接,所述第二输入轴通过第一传动组件与所述传动轴传动连接;
所述第二电机的第二电机轴与所述传动轴传动连接;
所述传动轴用于和差速器的动力输入端传动连接。
进一步的,还包括第一机械泵和第二机械泵;
所述第一机械泵的第一动力输入轴和所述第一电机轴平行布置,所述第一动力输入轴和所述第一电机轴上分别设有第一花键,所述第一动力输入轴和所述第一电机轴通过连接于两个所述第一花键之间的第一传动连接件传动连接;
所述第二机械泵的第二动力输入轴和所述第二电机轴平行布置,所述第二动力输入轴和所述第二电机轴上分别设有第二花键,所述第二动力输入轴和所述第二电机轴通过连接于两个所述第二花键之间的第二传动连接件传动连接或,所述第二机械泵的第二动力输入轴和所述传动轴两者之间设有第三离合器,以控制两者之间的动力通断。
进一步的,所述传动轴的远离所述控制装置的一端与所述第二电机轴传动连接;
所述控制装置包括设于所述第一电机轴和所述第一输入轴之间的第一离合器,以及设于所述第一电机轴和所述第二输入轴之间的第二离合器。
进一步的,所述第一传动组件包括设于所述第二输入轴上的第一主动轮和第二主动轮,空套在所述传动轴上的第一从动轮、第二从动轮,和设于所述传动轴上的第一同步器;所述第一主动轮和所述第一从动轮传动相连,所述第二主动轮和所述第二从动轮传动相连;所述第一同步器用于可选择性地连接所述第一从动轮或所述第二从动轮;
所述第二传动组件包括设于所述第一输入轴上的第三主动轮和第四主动轮,以及空套在所述传动轴上的第三从动轮、第四从动轮,和设于所述传动轴上的第二同步器;所述第三主动轮和所述第三从动轮传动相连,所述第四主动轮和所述第四从动轮传动相连;所述第二同步器用于可选择性地连接所述第三从动轮或所述第四从动轮。
进一步的,还包括电动选换挡执行机构,所述电动选换挡执行机构包括换挡轴,以及设于所述换挡轴上第一拨叉和第二拨叉,所述第一拨叉与所述第一同步器连接,所述第二拨叉与所述第二同步器连接。
进一步的,还包括设有第五主动轮和第三同步器的中间轴,所述中间轴上空套有第五从动轮,所述第三同步器选择性地连接所述第五从动轮;
所述第五从动轮和所述第五主动轮分别与所述第一传动组件或所述第二传动组件连接。
进一步的,还包括输出轴,所述输出轴包括与所述传动轴传动连接的第一半轴,和用于与所述差速器连接的第二半轴;
所述第一半轴上设有第一齿轮和行星齿轮机构,所述第二半轴上设有第四同步器和第二齿轮,所述第二齿轮与所述行星齿轮机构传动连接;
所述第四同步器选择性地连接所述第一齿轮或所述第二齿轮。
进一步的,所述行星齿轮机构的太阳轮设于所述第一半轴上,所述行星齿轮机构的齿圈或行星架与所述第二齿轮连接;
所述第一半轴和所述第二半轴同轴布置。
进一步的,所述传动轴上设有第六主动轮,所述第一半轴上设有第六从动轮;
所述第六主动轮与所述第六从动轮传动连接。
相对于现有技术,本实用新型具有以下优势:
本实用新型的纯电动动力总成,可实现四个挡位的纯电驱动,具有良好的驾驶性,第一电机和第二电机分别设置在输入轴和传动轴上,可通过动力耦合实现高扭矩输出,具有良好的动力性,其还可降低单个电机的需求功率,从而降低电机的成本和重量。在车辆需求扭矩低的工况下,可以选择一个电机在高效率区间工作,另一个电机直接给电池充电,而进行能量回收,利于节约能源。
此外,通过设置第一机械泵和第二机械泵,并使第一机械泵的第一动力输入轴与第一电机轴通过第一花键和第一传动连接件实现传动连接,第二机械泵的第二动力输入轴与第二电机轴通过第二花键和第二传动连接件实现传动连接,相对于现有采用齿轮连接的方式,可减小占用空间,提高传递效率。
由于采用第一机械泵和第二机械泵两个机械泵,可快速建立油压,从而启动车辆和润滑***,成本低的同时又可节约占用空间,还可减少变速器壳体上安装电子泵的凸台和加强筋,节约动力总成周边安装空间,从而便于机舱布置。在第二机械泵的第二动力输入轴和传动轴通过第三离合器连接时,由于设有第一电机和第二电机两个电机,可通过第二电机正转实现倒挡,且不会对机械泵的安装位置和倒挡结构的布置造成限制,并利于防止发生机械泵反转烧蚀的问题。
另外,使传动轴的远离控制装置的一端与第二电机轴传动连接,在车辆上布置时,将第二电机设置在动力总成的朝向车辆尾部的一端,可减少外部电路设计长度,提高效率及减少占用机舱的布置空间,进而降低成本,还可进行能量回收,并可以直接给电池充电。
同时,采用电动选换挡执行机构驱动第一同步器和第二同步器,工作效率高,且相对现有的液压模块,可减小动力总成的尺寸和重量,大大降低动力总成的成本。
而在输出轴上布置行星齿轮机构,可拓宽速比选择范围,能实现高速范围和低速范围中的每个范围内的换挡,从而满足车辆行驶中的各种极端工况;例如,在低速爬坡时,使用低速范围内速比换挡,可以爬100%坡的同时,不用增加变速器内各个挡位轮、轴及轴承的强度,大大降低成本;在高速行驶时,使用高速范围内速比换挡,可以提高整车最高车速,同时又无需增大同步器的同步容量,轴承的强度也无需增加,在降低成本的同时可减小变速器尺寸。
本实用新型的另一目的在于提出一种车辆,所述车辆上设有如上所述的纯电动动力总成。
本实用新型所述的车辆,通过应用如上的纯电动动力总成,具有良好的驾驶性以及动力性,可减轻整车成本和重量,便于整车控制。在车辆需求扭矩低的工况下,可以选择一个电机在高效率区间工作,另一个电机进行能量回收,直接给电池充电,从而减少能量浪费,较好的节约能源。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型实施例所述的纯电动动力总成的结构示意图;
图2为本实用新型实施例所述的纯电动动力总成在处于高速第一挡位模式的动力传递路线示意图;
图3为本实用新型实施例所述的纯电动动力总成在处于高速第二挡位模式的动力传递路线示意图;
图4为本实用新型实施例所述的纯电动动力总成在处于高速第三挡位模式的动力传递路线示意图;
图5为本实用新型实施例一所述的纯电动动力总成在处于高速第四挡位模式的动力传递路线示意图;
图6为本实用新型实施例所述的纯电动动力总成在处于高速倒挡挡位模式的动力传递路线示意图;
图7为本实用新型实施例所述的纯电动动力总成在处于低速第一挡位模式的动力传递路线示意图;
图8为本实用新型实施例所述的纯电动动力总成的另一结构示意图;
图9为本实用新型实施例所述的电动选换挡执行机构的结构示意图;
图10为本实用新型实施例所述的电动选换挡执行机构的又一结构示意图。
附图标记说明:
1、第一输入轴;101、第三主动轮;102、第四主动轮;
2、第二输入轴;201、第一主动轮;202、第二主动轮;
3、传动轴;301、第一从动轮;302、第二从动轮;303、第三从动轮;304、第四从动轮;305、第一同步器;306、第二同步器;307、第六主动轮;
4、输出轴;401、第一半轴;402、第二半轴;
4011、第六从动轮;4012、太阳轮;4013、行星轮;4014、行星架;4015、齿圈;4016、第一齿轮;4021、第二齿轮;4022、第四同步器;
5、中间轴;501、第五从动轮;502、第五主动轮;503、第三同步器;
6、第一电机;7、第二电机;8、第一机械泵;9、第二机械泵;10、差速器;11、第一离合器;12、第二离合器;13、第三离合器;
40、电动选换挡执行机构;4001、选挡电机;4002、换挡电机;4003、换挡轴;4004、第一拨叉;4005、第二拨叉。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“背”等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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。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。
另外,在本实用新型的描述中,除非另有明确的限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以接合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并接合实施例来详细说明本实用新型。
本实施例涉及一种纯电动动力总成,其旨在通过改进整体结构布置,使得该动力总成具有良好的驾驶性和动力性,且占用空间小、成本低、重量轻。
基于以上设计思想,本实施例的纯电动动力总成的一种示例性结构如图1中所示,在整体构成上,该纯电动动力总成主要包括第一电机6、第二电机7、第一输入轴1、第二输入轴2和传动轴3,以及设置在各轴之间的传动组件。除第一电机6和第二电机7外,其余部分结构属于变速器。
具体结构上,第一输入轴1的轴线与第二输入轴2的轴线重合,且第一输入轴1穿过第二输入轴2,由此可减小占用空间,使得变速器的整体结构更加紧凑。并且,第一电机6的第一电机轴通过控制装置连接第一输入轴1和第二输入轴2,控制装置用于控制第一电机轴与第一输入轴1之间的动力通断,以及第一电机轴与第二输入轴2之间的动力通断。第一输入轴1通过第二传动组件与传动轴3传动连接,第二输入轴2通过第一传动组件与传动轴3传动连接,第二电机7的第二电机轴与传动轴3传动连接,而传动轴3用于和差速器10的动力输入端传动连接。
作为一种优选的实施方式,该动力总成还包括第一机械泵8和第二机械泵9,第一机械泵8的第一动力输入轴和第一电机轴平行布置,第一动力输入轴和第一电机轴上分别设有第一花键,第一动力输入轴和第一电机轴通过连接于两个第一花键之间的第一传动连接件传动连接,第二机械泵9的第二动力输入轴和第二电机轴平行布置,第二动力输入轴和第二电机轴上分别设有第二花键,第二动力输入轴和第二电机轴通过连接于两个第二花键之间的第二传动连接件传动连接。该结构中,如上的第一传动连接件和第二传动连接均可采用现有的V带或链条。
通过设置第一机械泵8和第二机械泵9,并使第一机械泵8的第一动力输入轴与第一电机轴通过第一花键和第一传动连接件实现传动连接,第二机械泵9的第二动力输入轴与第二电机轴通过第二花键和第二传动连接件实现传动连接,相对于现有采用齿轮连接的方式,可减小占用空间,提高传递效率。
如上结构的纯电动动力总成,采用第一机械泵8和第二机械泵9两个机械泵,可快速建立油压,从而启动车辆和润滑***,成本低的同时又可节约占用空间,还可减少变速器壳体上安装电子泵的凸台和加强筋,节约变速器周边安装空间,从而便于机舱布置。
在此需要说明的是,如图10中所示,其与图1中的纯电动总成具有大致相同的结构,主要区别在于改进了第二机械泵9的第二动力输入轴和传动轴3之间的连接方式,其无需设置第二花键和第二传动连接件,而是增加了第三离合器13,该第三离合器13设置在第二机械泵9的第二动力输入轴和传动轴3两者之间,以控制两者之间的动力通断。
如此设置,由于设有第一电机6和第二电机7两个电机,可通过第二电机7正转实现倒挡,不会对机械泵的安装位置和倒挡结构的布置造成限制,且利于防止发生机械泵反转烧蚀的问题。可以理解的是,图8中所示的纯电动总成中,也可在第二机械泵9的第二动力输入轴和传动轴3之间设置第三离合器13,而实现如上的效果。
作为一种优选的实施方式,传动轴3的远离控制装置的一端与第二电机轴传动连接,使得第一电机6和第二电机7分置于动力总成的两端,在车辆上布置时,将第二电机7设置在变速器的朝向车辆尾部的一端,可减少外部电路设计长度,提高效率及减少占用机舱的布置空间,进而降低成本,还可进行能量回收,并可以直接给电池充电。
优选的,控制装置包括设于第一电机轴和第一输入轴1之间的第一离合器11,以及第一电机轴和第二输入轴2之间的第二离合器12,两者均可采用现有的标准件,而降低成本。并且,第二电机7的电机轴与传动轴3传动连接,使得第二电机7直接与传动轴3传动连接以向外输出动力,具有较高的传动效率。
作为一种优选的实施方式,第一输入轴1通过第二传动组件与传动轴3传动连接,传动轴3用于和差速器10的动力输入轴传动连接,如此,使得来自第一输入轴1的动力可经第二传动组件向传动轴3传递,且传动轴3承接的动力可传递至差速器10传递,从而驱动车辆行驶。第二输入轴2通过第一传动组件与传动轴3传动连接,如此,使得来自第二输入轴2的动力可经第一传动组件向传动轴3传递,且传动轴3承接的动力可传递至差速器10传递,从而驱动车辆行驶。
优选的实施方式中,第一传动组件包括固设于第二输入轴2上的第一主动轮201和第二主动轮202,空套于传动轴3上的第一从动轮301、第二从动轮302,以及固设于输出轴4上的第一同步器305。其中,第一主动轮201和第一从动轮301采用齿轮啮合相连,第二主动轮202和第二从动轮302采用齿轮啮合相连,第一同步器305用于可选择性地连接第一从动轮301或第二从动轮302。
前述的第二传动组件包括固设于第一输入轴1上的第三主动轮101和第四主动轮102,空套于传动轴3上的第三从动轮303、第四从动轮304,以及固设于传动轴3上的第二同步器306。其中,第三主动轮101和第三从动轮303采用齿轮啮合相连,第四主动轮102和第四从动轮304采用齿轮啮合相连,第二同步器306用于可选择性地连接第三从动轮303或第四从动轮304。
作为一种优选的实施方式,如图9所示的,该动力总成还包括电动选换挡执行机构40,电动选换挡执行机构40具体包括换挡轴4003,以及设于换挡轴4003上第一拨叉4004和第二拨叉4005,第一拨叉4004与第一同步器305连接,第二拨叉4005与第二同步器306连接。
现有变速器一般配置液压模块,通过油路驱动拨叉轴换挡,需要增加多条油路,同时液压模块需求空间增加,增加变速器尺寸、成本、重量。而本实施例中的电动选换挡执行机构40,例如可采用GA选换挡电机执行机构总成(简称GA),其一般包括选挡电机4001和换挡电机4002,TCU(Transmission Control Unit变速器控制器)在得到相应信号后,会计算得到一个初步的挡位,并发送给GA,GA根据TCU指令进行挂挡动作,换挡指令会拨动相应的拨叉,拨叉再拨动相应的同步器完成换挡动作,工作效率高,且可减小变速器的尺寸和重量,大大降低变速器的成本。
作为一种优选的布置形式,本实施例的纯电动动力总成还包括中间轴5,空套在中间轴5上的第五从动轮501,以及固设于中间轴5上的第三同步器503和第五主动轮502。其中,第三同步器503用于可选择地连接第五从动轮501,第五从动轮501与第一传动组件或第二传动组件传动连接,第五主动轮502与第一传动组件或第二传动组件传动连接。
具体布置上,第五从动轮501与第三主动轮101、第四主动轮102、第一主动轮201和第二主动轮202中任一采用齿轮啮合相连。由此,使得第一输入轴1承接的动力或者第二输入轴2承接的动力向中间轴5输出,而能够实现多种不同的倒挡挡位模式。除此之外,第五从动轮501还可与第一从动轮301、第二从动轮302、第三从动轮303和第四从动轮304中任一啮合相连其中,下文具体以第五从动轮501与第二主动轮202啮合相连为例进行详细说明。
第五主动轮502可与第一从动轮301、第二从动轮302、第三从动轮303和第四从动轮304中任一啮合相连,除此以外,其还可与第三主动轮101、第四主动轮102、第一主动轮201和第二主动轮202中任一采用齿轮啮合相连,下文具体以第五主动轮502与第三从动轮303啮合相连为例进行详细说明。
作为优选的布置形式,本实施例的纯电动动力总成还包括分别与传动轴3和中间轴5连接的输出轴4,该输出轴4用于和差速器10的动力输入轴传动连接,以向外输出动力来驱动车辆行驶。
本实施例的纯电动动力总成通过设置的第一电机6和第二电机7形成的双电机架构,能够实现多种不同挡位模式,且使得两个电机均可在高效率区间工作,并能够实现能量的回收,同时,布置的两个电机具有功率低、体积小、节约成本的特点,且使得纯电动动力总成具有良好的动力性。
作为一种优选的实施方式,本实施的纯电动动力总成还包括输出轴4,具体结构上,输出轴4包括与传动轴3传动连接的第一半轴401,和用于与差速器10连接的第二半轴402,且第一半轴401和第二半轴402同轴布置。
为便于第一半轴401与第二半轴402之间的动力传输,作为一种较优的实施方式,第一半轴401上设有第一齿轮4016和行星齿轮机构,于第二半轴402上套设有第二齿轮4021,且第二齿轮4021与行星齿轮机构传动连接。并于第二半轴402上设有第四同步器4022,第四同步器4022选择性地连接第一齿轮4016或第二齿轮4021。
当第四同步器4022与第一齿轮4016连接时,可实现第一半轴401上承接的动力经由第一齿轮4016及第四同步器4022传输至第二半轴402。当第四同步器4022与第二齿轮4021连接时,可实现第一半轴401上承接的动力经由行星齿轮机构、第二齿轮4021以及第四同步器4022传输至第二半轴402。
优选的实施方式中,行星齿轮机构主要包括太阳轮4012、齿圈4015,以及分别与太阳轮4012和齿圈4015传动连接的行星轮4013,其中,太阳轮4012设于第一半轴401上,齿圈4015固设于变速器的壳体上,第二齿轮4021连接于行星轮4013的行星架4014上。
如此设置,当第四同步器4022与第二齿轮4021连接时,使得第一半轴401的动力可经太阳轮4012、行星轮4013、行星架4014、第二齿轮4021、第四同步器4022向第二半轴402传递,而便于实现超低速挡位模式,同时也使本实施例的动力总成的每个挡位都具有一个超低速挡位模式,从而具有良好的驾驶性能。
在此需要说明的是,若行星齿轮机构的行星架4014固设于变速器的壳体上,可将第二齿轮4021与齿圈4015连接,此时,通过使第四同步器4022连接第二齿轮4021,则第一半轴401上承接的动力可经由太阳轮4012、行星轮4013、齿圈4015、第二齿轮4021和第四同步器4022向第二半轴402传输。
此外,作为一种优选的布置方式,本实施中的第一半轴401与第二半轴402同轴布置,以方便其他零件的布置。另外,如上的结构中,第一半轴401直接作为差速器10的动力输入轴,当然也是可以的,此时无需设置第二半轴402、第二齿轮4021和行星齿轮机构。另外,如图8所示的,本实施例的动力总成还可不设置输出轴4及输出轴4上的行星齿轮机构,而使传动轴3直接与差速器10的动力输入端连接。
本实施例的纯电动动力总成,可实现第一电机6单独驱动、第二电机7单独驱动、第一电机6和第二电机7同时驱动等模式,且各驱动模式下均具有多种不同的挡位模式。
其中,第一电机6单独驱动、第一电机6和第二电机7同时驱动的驱动模式下,具有相同数量的挡位模式,且各挡位的路线传递路径基本相同。下面以第一电机6单独驱动模式为例进行详细说明,具体可参照下文。
a)第一电机6驱动时,纯电动动力总成处于第一挡位模式的动力传递路线可如图2所示,第一离合器11断开,第二离合器12接合,第一同步器305和第一从动轮301接合,该挡位模式可作为纯电动动力总成的一挡使用。
此时,动力传递路线为:第一电机6→第二离合器12→第二输入轴2→第一主动轮201→第一从动轮301→第一同步器305→传动轴3→第六主动轮307→第六从动轮4011→第一半轴401→第一齿轮4016→第四同步器4022→第二半轴402→差速器10。
b)第一电机6驱动时,纯电动动力总成处于第二挡位模式的动力传递路线可如图3所示,第一离合器11接合,第二离合器12断开,第二同步器306和第三从动轮303接合。该挡位模式可作为纯电动动力总成的二挡使用。
此时,动力传递路线为:第一电机6→第一离合器11→第一输入轴1→第三主动轮101→第三从动轮303→第二同步器306→传动轴3→第六主动轮307→第六从动轮4011→第一半轴401→第一齿轮4016→第四同步器4022→第二半轴402→差速器10。
c)第一电机6驱动时,纯电动动力总成处于第三挡位模式的动力传递路线可如图4所示,第一离合器11断开,第二离合器12接合,第一同步器305和第二从动轮302接合,该挡位模式可作为纯电动动力总成的三挡使用。
此时,动力传递路线为:第一电机6→第二离合器12→第二输入轴2→第二主动轮202→第二从动轮302→第一同步器305→传动轴3→第六主动轮307→第六从动轮4011→第一半轴401→第一齿轮4016→第四同步器4022→第二半轴402→差速器10。
d)第一电机6驱动时,纯电动动力总成处于第四挡位模式的动力传递路线可如图5所示,第一离合器11接合,第二离合器12断开,第二同步器306与第四从动轮304接合,该挡位模式可作为纯电动动力总成的四挡使用。
此时,动力传递路线为:第一电机6→第一离合器11→第一输入轴1→第四主动轮102→第四从动轮304→第二同步器306→传动轴3→第六主动轮307→第六从动轮4011→第一半轴401→第一齿轮4016→第四同步器4022→第二半轴402→差速器10。
e)第一电机6驱动时,纯电动动力总成处于倒挡挡位模式的动力传递路线可如图6所示,第一离合器11断开,第二离合器12接合,第三同步器503与第五从动轮501接合,第二同步器306与第三从动轮303接合。该挡位模式可作为纯电动动力总成的倒挡使用。
此时,动力传递路线为:第一电机6→第二离合器12→第二输入轴2→第二主动轮202→第五从动轮501→第三同步器503→中间轴5→第五主动轮502→第三从动轮303→第二同步器306→传动轴3→第六主动轮307→第六从动轮4011→第一半轴401→第一齿轮4016→第四同步器4022→第二半轴402→差速器10。
f)第一电机6驱动时,纯电动动力总成处第一挡位模式对应的超低速挡位的动力传递路线可如图7所示,第一离合器11断开,第二离合器12接合,第一同步器305与第一从动轮301接合,第四同步器4022与第二齿轮4021接合。
此时,动力传递路线为:第一电机6→第二离合器12→第二输入轴2→第一主动轮201→第一从动轮301→第一同步器305→传动轴3→第六主动轮307→第六从动轮4011→第一半轴401→太阳轮4012→行星轮4013→行星架4014→第二齿轮4021→第四同步器4022→第二半轴402→差速器10。
如上的f挡位模式,是对应于a挡位模式的超低速挡位,其他的挡位模式也是各自存在对应的超低速挡位的,区别在于,动力在传递至第一半轴401后,不经第一齿轮4016、第四同步器4022传递至第二半轴402,而是经太阳轮4012、行星轮4013、行星架4014、第二齿轮4021、第四同步器4022传递至第二半轴402。
在第二电机7单独驱动模式下时,纯电动动力总成的动力传递路线经传动轴3分别向四个挡位输出动力,还可通过控制第一离合器11和第二离合器12的接合或断开,而控制第一电机6是否充电。
本实施例的纯电动动力总成,两个电机其一工作时,多余的能量能传递给另一电机,由另一电机给电池充电,完成能量回收,两个电机都能在高效率区间工作,并能进一步降低整车油耗,提高整车的经济性。与此同时,本实施例的纯电动动力总成采用双电机的架构,还可使得所有电机功率低、体积小、节约成本的同时,也具有良好的动力性。
此外,本实施例的纯电动动力总成,可采用第一电机6驱动实现倒挡,也可通过第二电机7驱动实现倒挡两种倒挡形式;当电量大于预设阈值时,若在越野工况下,使用第一电机6驱动实现倒挡,增加越野性能,为方便下文描述,下文中称该模式称之为机械倒挡模式;当电量大于预设阈值时,若在城市工况下,采用第二电机7正转实现倒挡,第一电机6不工作;当电量小于预设阈值时,直接采用第二电机7正转实现倒挡,第一电机6可以充电,从而防止能量浪费,节约能源。
另外,在顾客长时间使用倒车场景(例如户外断头路等越野工况)通过车辆雷达识别周围环境,当雷达识别出断头路工况,发送信号给整车控制器VCU(Vehicle ControlUnit,整车控制器),整车控制器接收反馈后发送信号给变速器控制器TCU,TCU接收信号后转换为使用机械倒挡工况,向GA选挡电机4001发送信号,GA选挡电机4001选择对应拨叉,发送完成信号给TCU,TCU收到反馈后发送信号给GA换挡电机4002,换挡电机4002完成机械倒挡换挡,发送完成信号给TCU,TCU接受信号后反馈给整车控制器。
同时,本实施例还涉及一种车辆,该车辆上设有如上的纯电动动力总成,本实施例的车辆,其与前述的纯电动动力总成相对现有技术具有相同的有益效果,在此不再赘述。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种纯电动动力总成,其特征在于:
包括第一电机(6)、第二电机(7)、第一输入轴(1)、第二输入轴(2)和传动轴(3);
所述第一输入轴(1)的轴线与所述第二输入轴(2)的轴线重合,且所述第一输入轴(1)穿过所述第二输入轴(2);
所述第一电机(6)的第一电机轴通过控制装置连接所述第一输入轴(1)和所述第二输入轴(2),所述控制装置用于控制所述第一电机轴与所述第一输入轴(1)之间的动力通断,以及所述第一电机轴与所述第二输入轴(2)之间的动力通断;
所述第一输入轴(1)通过第二传动组件与所述传动轴(3)传动连接,所述第二输入轴(2)通过第一传动组件与所述传动轴(3)传动连接;
所述第二电机(7)的第二电机轴与所述传动轴(3)传动连接;
所述传动轴(3)用于和差速器(10)的动力输入端传动连接。
2.根据权利要求1所述的纯电动动力总成,其特征在于:
还包括第一机械泵(8)和第二机械泵(9);
所述第一机械泵(8)的第一动力输入轴和所述第一电机轴平行布置,所述第一动力输入轴和所述第一电机轴上分别设有第一花键,所述第一动力输入轴和所述第一电机轴通过连接于两个所述第一花键之间的第一传动连接件传动连接;
所述第二机械泵(9)的第二动力输入轴和所述第二电机轴平行布置,所述第二动力输入轴和所述第二电机轴上分别设有第二花键,所述第二动力输入轴和所述第二电机轴通过连接于两个所述第二花键之间的第二传动连接件传动连接;或,所述第二机械泵(9)的第二动力输入轴和所述传动轴(3)两者之间设有第三离合器(13),以控制两者之间的动力通断。
3.根据权利要求2所述的纯电动动力总成,其特征在于:
所述传动轴(3)的远离所述控制装置的一端与所述第二电机轴传动连接;
所述控制装置包括设于所述第一电机轴和所述第一输入轴(1)之间的第一离合器(11),以及设于所述第一电机轴和所述第二输入轴(2)之间的第二离合器(12)。
4.根据权利要求1所述的纯电动动力总成,其特征在于:
所述第一传动组件包括设于所述第二输入轴(2)上的第一主动轮(201)和第二主动轮(202),空套在所述传动轴(3)上的第一从动轮(301)、第二从动轮(302),和设于所述传动轴(3)上的第一同步器(305);所述第一主动轮(201)和所述第一从动轮(301)传动相连,所述第二主动轮(202)和所述第二从动轮(302)传动相连;所述第一同步器(305)用于可选择性地连接所述第一从动轮(301)或所述第二从动轮(302);
所述第二传动组件包括设于所述第一输入轴(1)上的第三主动轮(101)和第四主动轮(102),以及空套在所述传动轴(3)上的第三从动轮(303)、第四从动轮(304),和设于所述传动轴(3)上的第二同步器(306);所述第三主动轮(101)和所述第三从动轮(303)传动相连,所述第四主动轮(102)和所述第四从动轮(304)传动相连;所述第二同步器(306)用于可选择性地连接所述第三从动轮(303)或所述第四从动轮(304)。
5.根据权利要求4所述的纯电动动力总成,其特征在于:
还包括电动选换挡执行机构(40),所述电动选换挡执行机构(40)包括换挡轴(4003),以及设于所述换挡轴(4003)上第一拨叉(4004)和第二拨叉(4005),所述第一拨叉(4004)与所述第一同步器(305)连接,所述第二拨叉(4005)与所述第二同步器(306)连接。
6.根据权利要求1所述的纯电动动力总成,其特征在于:
还包括设有第五主动轮(502)和第三同步器(503)的中间轴(5),所述中间轴(5)上空套有第五从动轮(501),所述第三同步器(503)选择性地连接所述第五从动轮(501);
所述第五从动轮(501)和所述第五主动轮(502)分别与所述第一传动组件或所述第二传动组件连接。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的纯电动动力总成,其特征在于:
还包括输出轴(4),所述输出轴(4)包括与所述传动轴(3)传动连接的第一半轴(401),和用于与所述差速器(10)连接的第二半轴(402);
所述第一半轴(401)上设有第一齿轮(4016)和行星齿轮机构,所述第二半轴(402)上设有第四同步器(4022)和第二齿轮(4021),所述第二齿轮(4021)与所述行星齿轮机构传动连接;
所述第四同步器(4022)选择性地连接所述第一齿轮(4016)或所述第二齿轮(4021)。
8.根据权利要求7所述的纯电动动力总成,其特征在于:
所述行星齿轮机构的太阳轮(4012)设于所述第一半轴(401)上,所述行星齿轮机构的齿圈(4015)或行星架(4014)与所述第二齿轮(4021)连接;
所述第一半轴(401)和所述第二半轴(402)同轴布置。
9.根据权利要求7所述的纯电动动力总成,其特征在于:
所述传动轴(3)上设有第六主动轮(307),所述第一半轴(401)上设有第六从动轮(4011);
所述第六主动轮(307)与所述第六从动轮(4011)传动连接。
10.一种车辆,其特征在于:所述车辆上设有权利要求1-9中任一项所述的纯电动动力总成。
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