用于混合动力电动车辆的车桥总成制造技术

公开一种用于混合动力电动车辆的车桥总成。所述混合动力后桥提供除了非混合动力车桥的功能之外的多种功能。所述车桥以两个可选择的传动比将来自电动马达的动力传递到驱动轮以推进所述车辆。所述两个传动比中的一个可用于在发动机停止的情况下电动地推进所述车辆。在驱动轮静止的情况下，所述车桥将动力从驱动轴传输到所述马达而对电池充电或者将动力从所述马达传输到所述驱动轴以起动所述发动机。

Axle assembly for a hybrid electric vehicle

A vehicle axle assembly for a hybrid electric vehicle is disclosed. The hybrid rear axle provides a wide variety of functions other than the non hybrid axle. The axle passes the power from the electric motor to the drive wheel at two selectable transmission ratios to advance the vehicle. One of the two transmission ratios can be used to electrically push the vehicle when the engine is stopped. In the case where the drive wheel is stationary, the axle transmits power from the drive shaft to the motor, charges the battery, or transmits power from the motor to the drive shaft to start the engine.

【技术实现步骤摘要】
用于混合动力电动车辆的车桥总成
本公开涉及混合动力电动车辆领域。更具体地，本公开涉及具有双速齿轮箱的混合动力电动车辆。
技术介绍
传统上，大部分通用的道路车辆是由诸如汽油或柴油燃料的液体燃料提供动力的。当车辆需要动力时，内燃发动机将燃料中的化学能转化为机械能，并且动力传动系将所述机械能传递到车辆车轮。车辆在包括前进和倒车运动两者的宽范围的车辆速度下使用。然而，某些类型的内燃发动机只能在窄的速度范围内高效运行。因此，动力传动系通常包括可变传动比变速器。另外，差速器总成可将变速器输出轴连接到车辆车轮，提供额外的固定传动比并允许在车辆转弯时左车轮和右车轮以轻微不同的转速旋转。为了减少液体燃料的消耗，一些被称为混合动力电动车辆的车辆利用诸如电池的电能储存。能量储存能力提供了灵活性，以在化学能的转换能够被最高效地完成时执行该转换，而不是在需要动力时一直执行该转换。一些被称为插电式混合动力电动车辆的混合动力电动车辆还适于以电的形式直接获得能量。
技术实现思路
一种电动车桥包括：差速器；副轴；电动马达；以及第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮。所述差速器被构造为将动力从座架传输到两个半轴。所述副轴可驱动地连接到所述座架。例如，所述锥形环齿轮可固定地结合到所述座架并且锥形小齿轮可固定地结合到所述副轴并与所述锥形环齿轮啮合。所述电动马达具有转子轴。第一齿轮选择性地结合到所述副轴。例如，第一套筒可被支撑而随着所述副轴旋转并且可轴向地移动以与所述第一齿轮接合。第二齿轮可驱动地连接到所述第一齿轮并且选择性地结合到所述转子轴；第四齿轮可固定地结合到所述副轴并且与所述第三齿轮啮合。所述第三齿轮可驱动地连接到所述副轴并且选择性地结合到所述转子轴。第二套筒可被支撑而随着所述转子轴旋转并且可轴向地移动以交替地接合所述第二齿轮与所述第三齿轮。所述电动车桥还可包括控制器。所述控制器被配置为通过命令所述第一套筒接合所述第一齿轮来建立ICE(内燃发动机)驱动模式。在处于所述ICE驱动模式时，所述控制器命令所述第二套筒接合所述第二齿轮以建立第一电动传动比或者接合所述第三齿轮以建立第二电动传动比。在建立所述电动传动比中的一个之后，所述控制器命令所述马达产生扭矩以推进车辆或者对电池充电。所述控制器被进一步配置成使用发动机功率对电池充电或者通过命令所述第一套筒与所述第一齿轮分离、命令所述第二套筒接合所述第二齿轮并命令所述马达产生扭矩而起动发动机。根据本专利技术，提供一种混合动力电动驱动装置，包括：副轴，适于可驱动地连接到驱动轮；第一齿轮，选择性地结合到所述副轴并且适于可驱动地连接到变速器输出；电动马达，具有转子轴；第二齿轮，可驱动地连接到所述第一齿轮并且选择性地结合到所述转子轴；第三齿轮，可驱动地连接到所述副轴并且选择性地结合到所述转子轴。根据本专利技术的一个实施例，所述混合动力电动驱动装置还包括：第二套筒，被支撑而随着所述转子轴旋转并且被构造为轴向地移动以交替地接合所述第二齿轮与所述第三齿轮从而将所述第二齿轮与第三齿轮选择性地结合到所述转子轴。根据本专利技术的一个实施例，所述混合动力电动驱动装置还包括控制器，所述控制器被配置为：通过命令所述第一套筒接合所述第一齿轮来建立ICE驱动模式；在处于所述ICE驱动模式时，命令所述第二套筒接合所述第二齿轮以建立第一电动传动比或者接合所述第三齿轮以建立第二电动传动比；在建立所述第一电动传动比或者所述第二电动传动比之后，命令所述马达产生扭矩以推进驱动轮或者对电池充电。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述控制器被进一步配置为：通过命令所述第一套筒与所述第一齿轮分离并且命令所述第二套筒接合第三齿轮来建立电动驱动模式。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述控制器被进一步配置为：通过命令所述第一套筒与所述第一齿轮分离、命令所述第二套筒接合所述第二齿轮以及命令所述马达产生扭矩而对电池充电。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述控制器被进一步配置为：通过命令所述第一套筒与所述第一齿轮分离、命令所述第二套筒接合所述第二齿轮以及命令所述马达产生扭矩而起动发动机。根据本专利技术，提供一种混合动力电动车辆，包括：发动机；驱动轮；变速器，被构造为将动力从所述发动机传递到驱动轴；混合动力车桥，具有电动马达并且被构造为：将动力从所述驱动轴传输到所述驱动轮以推进所述车辆；以两种可选择的传动比将动力从所述马达传输到所述驱动轮以推进所述车辆；在所述驱动轮静止的情况下，将动力从所述驱动轴传输到所述马达以对电池充电；在所述驱动轮静止的情况下，将动力从所述马达传输到所述驱动轴以起动所述发动机。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述混合动力电动车辆还包括：差速器，被构造为将动力从座架传递到所述驱动轮；副轴，可驱动地连接到所述座架；第一齿轮，选择性地结合到所述副轴并且可驱动地连接到所述驱动轴；第二齿轮，可驱动地连接到所述第一齿轮并且选择性地结合到所述电动马达；第三齿轮，可驱动地连接到所述副轴并且选择性地结合到所述电动马达。根据本专利技术的一个实施例，所述混合动力电动车辆还包括：锥形环齿轮，固定地结合到所述座架；锥形小齿轮，固定地结合到所述副轴并且与所述锥形环齿轮连续啮合以将副轴可驱动地连接到所述座架。根据本专利技术的一个实施例，所述混合动力电动车辆还包括：第一套筒，被支撑而随着所述副轴旋转并且被构造为轴向地移动以与所述第一齿轮接合以将所述第一齿轮选择性地结合到所述副轴。根据本专利技术的一个实施例，所述混合动力电动车辆还包括：第四齿轮，固定地结合到所述副轴并且与所述第三齿轮连续啮合以将所述第三齿轮可驱动地连接到所述副轴。根据本专利技术的一个实施例，所述混合动力电动车辆还包括：转子轴，可驱动地连接到电动马达的转子；第二套筒，被支撑而随着所述转子轴旋转并且被构造为轴向地移动以交替地接合所述第二齿轮与所述第三齿轮从而将所述第二齿轮与第三齿轮选择性地结合到所述转子轴。附图说明图1是混合动力电动车辆动力传动系的示意图。图2是适合用于图1中的混合动力传动系的电动后车桥的示意图。具体实施方式在此描述本公开的实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅为示例并且其它实施例可采用各种可替代的形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可被夸大或最小化，以显示特定部件的细节。所以，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为教导本领域技术人员以多种形式使用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各种特征可以与一个或更多个其它附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型可能期望用于特定应用或实施方式。齿轮传动装置是旋转元件和换挡元件的集合，换挡元件被构造为在旋转元件之间施加特定的转速关系。如果部件在至少一些工况下相对于变速器壳体旋转，则该部件被称为旋转元件。与任何换挡元件的状态无关而施加的一些转速关系被称为固定转速关系。仅当特定的换挡元件完全接合时，才施加被称为选择性的转速关系的其它转速关系。如果一组元件被约束为在所有工况下均以相同转速围绕相同轴线旋转，则该组元件彼此固定地结合。可以通过花键连接、焊接、压装、由共同实体机加工或其它方式使所述元件固定地结合。固定地结合的元件之间可能出现旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车桥，包括：差速器，被构造成将动力从座架传输到两个半轴；副轴，可驱动地连接到所述座架；第一齿轮，选择性地结合到所述副轴；电动马达，具有转子轴；第二齿轮，可驱动地连接到所述第一齿轮并且选择性地结合到所述转子轴；以及第三齿轮，可驱动地连接到所述副轴并且选择性地结合到所述转子轴。

【技术特征摘要】
2016.02.29 US 15/055,7521.一种电动车桥，包括：差速器，被构造成将动力从座架传输到两个半轴；副轴，可驱动地连接到所述座架；第一齿轮，选择性地结合到所述副轴；电动马达，具有转子轴；第二齿轮，可驱动地连接到所述第一齿轮并且选择性地结合到所述转子轴；以及第三齿轮，可驱动地连接到所述副轴并且选择性地结合到所述转子轴。2.如权利要求1所述的电动车桥，还包括：锥形环齿轮，固定地结合到所述座架；以及锥形小齿轮，固定地结合到所述副轴并且与所述锥形环齿轮连续啮合以将所述副轴可驱动地连接到所述座架。3.如权利要求1所述的电动车桥，还包括：第一套筒，被支撑为随着所述副轴旋转并且被构造为轴向地移动而与所述第一齿轮接合以将所述第一齿轮选择性地结合到所述副轴。4.如权利要求1所述的电动车桥，还包括：第四齿轮，固定地结合到所述副轴并且与所述第三齿轮连续啮合以将所述第三齿轮可驱动地连接到所述副轴。5.如权利要求1所述的电动车桥，还包括：第二套筒，被支撑为随着所述转子轴旋转并且被构造为轴向地移动以交替地接合所述第二齿轮与所述第三齿轮从而将所述第二齿轮与所述第三齿轮选择性地结合到所述转子轴。6.一种混合动力电动驱动装置，包括：副轴，适于可驱动地连接到驱动轮；第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里·丹尼尔·格莱斯基，戴维·艾伦·贾森，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US