專利名稱：一種功率分流型雙速電驅(qū)動總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及純電動汽車領(lǐng)域，尤其是涉及一種功率分流型雙速電動汽車用電驅(qū)動總成。
背景技術(shù)：
純電動汽車以節(jié)能環(huán)保等性能突出，而使其逐漸取代傳統(tǒng)汽車成為重要的交通工具。就目前而言，大多數(shù)純電動汽車動力總成采用電機(jī)+固定速比減速器+差速器的傳動結(jié)構(gòu)，然而，為了滿足汽車的最高車速、急加速和最大爬坡度等行駛工況，純電動汽車用電機(jī)就需要具備轉(zhuǎn)速變化范圍大(0-12000rpm)、低速大轉(zhuǎn)矩等特性，該需求特性會引起諸多問題導(dǎo)致電池包放電峰值電流很大，這將會極大地?fù)p害電池包的使用壽命和降低電動汽車的行駛 里程；電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍大，導(dǎo)致電機(jī)平均運行效率低；電機(jī)支承軸承壽命短、成本高；高速運行帶來了如齒輪潤滑、軸承潤滑、攪油損失、動平衡處理、共振區(qū)處理等一系列的問題；電機(jī)輸出端主動小齒輪品質(zhì)要求高、成本高；一旦電池饋電或需要爬長坡時，無低速檔運行會引起輸出動力不足；加速性能差、續(xù)航里程低。因此，需要提出一種雙速電驅(qū)動總成，用低速檔來解決電機(jī)低速大轉(zhuǎn)矩需求，高速檔來解決電機(jī)轉(zhuǎn)速過高和轉(zhuǎn)速波動范圍大等問題。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種功率分流型雙速純電動汽車用電驅(qū)動總成，該雙速電驅(qū)動總成速度切換過程無動力間斷、無沖擊，換擋平穩(wěn)性好，結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、體積小、重量輕、成本低、可靠性高。與傳統(tǒng)固定速比電驅(qū)動總成相比，在動力性、可靠性、電池壽命、續(xù)航里程、振動噪聲、成本等方面具有較大的優(yōu)勢。本實用新型的技術(shù)解決方案是一種功率分流型雙速純電動汽車用電驅(qū)動總成，包括電機(jī)、離合器、超越離合器、功率分流齒輪傳動裝置、二級齒輪主減速器、差速器及半軸支承組成，電機(jī)通過中心動力齒輪將動力分流為高速、低速兩路傳動路線，通過離合器控制每路動力的通斷，每一路動力實現(xiàn)一個傳動比。所述低速傳動路線工作時，高速離合器和低速離合器均處于脫離狀態(tài)，動力通過功率分流齒輪傳動裝置輸出，超越離合器鎖止，動力總成按低速動力路徑傳動比傳動。所述高速傳動路線工作時，高速離合器結(jié)合，低速離合器脫離，動力通過功率分流齒輪傳動裝置輸出，超越離合器被超越，動力總成按高速動力路徑傳動比傳動。 所述空檔狀態(tài)時，高速離合器與低速離合器都處于脫離狀態(tài)，超越離合器被反向超越，動力總成中斷。所述倒擋狀態(tài)時，高速離合器斷開，低速離合器結(jié)合，動力通過功率分流齒輪傳動裝置輸出，動力總成按低速動力路徑傳動比傳動。所述電機(jī)、功率風(fēng)流傳動裝置、主減速器及半軸支承等箱體為一體化結(jié)構(gòu)。本實用新型的積極效果在于I、電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍與固定減速比相比，極大地縮減了電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍，無疑使其運行平均效率提聞。[0016]2、電機(jī)轉(zhuǎn)速的有效降低，減輕了電機(jī)設(shè)計壓力，極大地延長了軸承壽命。3、電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動范圍減小，減輕了電機(jī)的設(shè)計和控制壓力，有效地降低了電池包的峰值電流強度，從而提高了其放電時間和使用壽命。當(dāng)車輛靜態(tài)起步時，采用低速擋起步加速，與固定減速比相比，會降低50%的峰值電流強度。尤其對于市區(qū)頻繁起動、加減速的行駛工況，而且由于純電動汽車行駛里程問題，其基本上只適應(yīng)市區(qū)運行。從而，在很大程度上減輕了對電池包的電沖擊強度；另外，當(dāng)電池包處于饋電狀態(tài)時，可采用低速擋小電流行駛模式，緩慢行駛到充電站處。4、減小了主減速器傳動比，提高了其傳動效率。這是因為，雙速傳動裝置的高速檔使用時間比例大概為80%，其高速檔效率接近99%，充分利用了高速檔效率高的特點。同時降低了對齒輪品質(zhì)的要求。5、較好地解決了齒輪潤滑、噪聲、動平衡、軸承潤滑及共振等一系列高速運行時產(chǎn)生的問題。6、空擋切斷了電機(jī)與驅(qū)動車輛間的動力，當(dāng)需要滑行時，由于電機(jī)轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，因而，延長了滑行里程。7、當(dāng)減速制動能量回收時，當(dāng)初始減速車速較高時，可采用直接擋減速制動回收能量；當(dāng)車速較低時，可采用低速擋減速制動回收能量(利用增速比大的特點)，提高了減速制動能量回收率。8、倒檔采用低速檔,平穩(wěn)安全,符合20%最高倒車速要求。9、換擋過程無動力間斷，無沖擊，可靠性高，平順性好。


圖I為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖及實際應(yīng)用示意圖。
具體實施方式
為了便于理解本實用新型，
以下結(jié)合附圖說明給出具體實施例，對本實用新型進(jìn)一步闡述說明。其作用被理解為是對本實用新型的進(jìn)一步具體闡述，而并非對本實用新型構(gòu)成任何形式的限制。需要進(jìn)一步申明的是所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，還可以依據(jù)本實用新型做出多種形式的變化，均落入本實用新型的保護(hù)范圍。如附圖I所示，現(xiàn)根據(jù)純電動汽車行駛時的低速檔、高速檔、空檔、倒檔、電制動能量回收等幾個模式展開說明。高速離合器主動片9和高速離合器從動片10組成離合器Cl，低速離合器主動片35和低速離合器從動片37組成離合器C2 ;齒輪5、齒輪6、齒輪7、齒輪11、齒輪14和齒輪38構(gòu)成功率分流傳動裝置；齒輪16、齒輪19、齒輪21和齒輪22構(gòu)成二級齒輪主減速器(也可以直接采用齒輪16和齒輪22作為單級齒輪主減速器)。齒輪6與電機(jī)主軸通過花鍵連接，與齒輪5和齒輪7嚙合將動力分兩路傳動，齒輪6與齒輪5的傳動比小于齒輪6與齒輪7的傳動比，從而形成高速傳動路徑和低速傳動路徑。齒輪14通過花鍵軸與主減速器齒輪(O 16連接，并分別與齒輪11和齒輪38嚙合接受來自二者的動力。主減速器齒輪(I) 22與差速器殼體固連，右半軸錐齒輪25與右半軸23通過花鍵連接，左半軸錐齒輪27與左半軸30通過花鍵連接。低速匯流齒輪38通過超越離合器與低速動力流軸39相連，同時還與低速離合器從動片35相連。空檔模式當(dāng)離合器Cl和離合器C2都處于脫離狀態(tài)，電機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時，動力總成處于動力中斷狀態(tài)，此時，若車輛處在行駛過程超越離合器34被反向超越，動力總成也處于動力中斷狀態(tài)。低速檔模式離合器Cl和離合器C2都處于脫離狀態(tài)，電機(jī)I通過動力輸入中心齒輪6將動力通過低速分流齒輪7、低速匯流齒輪38傳遞給動力輸出中心齒輪14，此時，超越離合器34鎖止，齒輪14將動力傳遞給二級主減速器，經(jīng)差速器傳遞給左右半軸；由于離合器Cl處于分離狀態(tài)，故高速動力路徑處于中斷狀態(tài)，動力總成按低速動力路徑傳動比傳動。高速檔模式離合器Cl結(jié)合，離合器C2斷開，電機(jī)I通過動力輸入中心齒輪6將動力通過高速分流齒輪5、高速匯流齒輪11傳遞給動力輸出中心齒輪14，此時，由于低速匯流齒輪38的轉(zhuǎn)速高于低速動力流軸39，超越離合器34被超越，齒輪14將動力傳遞給二級主減速器，經(jīng)差速器傳遞給左右半軸；由于離合器C2處于分離和超越離合器34處于超越狀 態(tài)，故低速動力路徑處于中斷狀態(tài)，動力總成按高速動力路徑傳動比傳動。低速-高速換擋過程由于低速檔路徑采用超越離合器鎖止傳動動力，當(dāng)離合器Cl進(jìn)入結(jié)合過程時，只有當(dāng)?shù)退賲R流齒輪38的轉(zhuǎn)速高于低速動力流軸39，超越離合器34才會被超越，而離合器Cl結(jié)合過程中，中心齒輪14上的動力并不會間斷，故換擋過程中無沖擊無動力間斷。倒檔模式倒檔時，離合器Cl斷開，離合器C2結(jié)合，電機(jī)I通過動力輸入中心齒輪6將動力通過低速分流齒輪7、低速匯流齒輪38傳遞給動力輸出中心齒輪14，此時，低速匯流齒輪38與低速動力流軸39通過離合器C2結(jié)合，齒輪14將動力傳遞給二級主減速器，經(jīng)差速器傳遞給左右半軸；由于離合器Cl處于分離狀態(tài)，故高速動力路徑處于中斷狀態(tài)，動力總成按低速動力路徑傳動比傳動。雙速電制動能量回收模式當(dāng)車速較高時，離合器Cl結(jié)合，離合器C2斷開，車輪將動力經(jīng)左右半軸及差速器傳遞給二級主減速器，并經(jīng)動力輸出中心齒輪14將該動力通過高速匯流齒輪11、高速分流齒輪5和動力輸入中心齒輪6傳遞給電機(jī)1，此時按高速檔傳動比進(jìn)行反向增速傳動；當(dāng)車速較低時，離合器Cl斷開，離合器C2結(jié)合，車輪將動力經(jīng)左右半軸及差速器傳遞給二級主減速器，并經(jīng)動力輸出中心齒輪14將該動力通過低速分流齒輪7、低速匯流齒輪38和動力輸入中心齒輪6傳遞給電機(jī)1，此時按低速檔傳動比進(jìn)行反向增速傳動。將半軸及主減速器下箱體28與電機(jī)及動力總成箱體8進(jìn)行一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，有助于增加半軸支承剛度和總成結(jié)構(gòu)強度，并對電機(jī)的散熱起到較好的作用。
權(quán)利要求1.一種功率分流型雙速電驅(qū)動總成，包括電機(jī)、離合器、超越離合器、功率分流齒輪傳動裝置、二級齒輪主減速器、差速器及半軸支承組成，其特征在于電機(jī)通過中心動力齒輪將動力分流為高速、低速兩路傳動路線，通過離合器控制每路動力的通斷，每一路動力實現(xiàn)一個傳動比。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動總成，其特征在于所述低速傳動路線工作時，高速離合器和低速離合器均處于脫離狀態(tài)，動力通過功率分流齒輪傳動裝置輸出，超越離合器鎖止，動力總成按低速動力路徑傳動比傳動。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動總成，其特征在于所述高速傳動路線工作時，高速離合器結(jié)合，低速離合器脫離，動力通過功率分流齒輪傳動裝置輸出，超越離合器被超越，動力總成按高速動力路徑傳動比傳動。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動總成，其特征在于所述空檔狀態(tài)時，高速離合器與低速離合器都處于脫離狀態(tài)，超越離合器被反向超越，動力總成中斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動總成，其特征在于所述倒擋狀態(tài)時，高速離合器斷開，低速離合器結(jié)合，動力通過功率分流齒輪傳動裝置輸出，動力總成按低速動力路徑傳動比傳動。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動總成，其特征在于所述電機(jī)、功率風(fēng)流傳動裝置、主減速器及半軸支承等箱體為一體化結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型提供了一種功率分流型雙速電驅(qū)動總成，該電驅(qū)動總成包括電機(jī)、離合器、超越離合器、功率分流齒輪傳動裝置、二級齒輪主減速器、差速器及半軸，并將電機(jī)、功率風(fēng)流傳動裝置、主減速器及半軸支承等箱體做成一體化結(jié)構(gòu)。電機(jī)通過中心動力齒輪將動力進(jìn)行兩路分流，通過離合器控制每路動力的通斷，每一路動力實現(xiàn)一個傳動比。該雙速電驅(qū)動總成速度切換過程無動力間斷、無沖擊，換擋平穩(wěn)性好，結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、體積小、重量輕、成本低。
文檔編號H02K7/116GK202703266SQ20122026693
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者段福海 申請人:福建萊寶馳新能源科技有限公司